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【車用 MCU 要件:多核心、低功耗、大儲存、高整合】
當人們對油電混合車/電動車 (HEV/EV) 行駛距離的期望值越來越高,車用微控制器 (MCU) 運算效能及功能整合勢必隨之升級,才能製造效率更高、體積更小的馬達變頻器;另須配備大容量快閃記憶體 (Flash) 與防護機制,以精確支援各國環境法規與標準,並允許空中傳輸 (OTA),透過無線網路連線來診斷、更新或還原控制程式,簡化維護作業與成本。值得留意的是,「半導體製程」的世代更迭,居間角色十分吃重。高效穩固的多核心、低功耗且預防過熱、增加程式儲存容量、高度整合前沿及通訊功能,是今後自駕、環保智能車 MCU 的必要條件。
新世代環保汽車的引擎,需要強大運算效能來運作燃油系統,以及大容量的內嵌快閃記憶體來容納更龐大的韌體程式。結合「金屬氧化氮氧化矽」(MONOS) eFlash 與高介電層金屬閘技術而成的先進 28 nm eFlash (嵌入式快閃記憶體) MCU 製程,可較 40 nm 提升四倍以上的記憶體與效能。HEV/EV 的 ECU 尤其需要先進的功能和複雜的控制軟體,會增加 MCU 處理負載,但另一方面,又須限制 MCU 熱能、讓 MCU 內部電路維持在較低的工作頻率,以免高溫環境有損元件可靠性;專用於電機控制的「智能電機定時器系統」(IMTS) 電路技術,可改善能源效率。
此外,能辨識四周環境的 360∘環景檢視,可經由感測器融合 (Sensor Fusion) 處理從汽車攝影機與雷達所收集到的資訊,將成為所有汽車的基本配備;與此同時,「後視鏡將被攝影機取代,而駕駛監控將成為自動駕駛安全的必要功能」——以攝影機為基礎的電子後視鏡具備物體偵測能力、可改變檢視的視角,並提供影像縮放功能;另由於自動駕駛 Level 3 以上的汽車,在某些情況下仍需駕駛者介入操作,駕駛監控將建構更安全的駕駛環境,且有助於監控駕駛人的注意力。簡言之,新一代電子後視鏡、駕駛監控及環景系統等檢視應用,未來將成為標配。
延伸閱讀:
《環保與自駕驅動 瑞薩衝刺新世代能源車與 ADAS》
http://compotechasia.com/a/____/2017/0516/35379.html
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【USB Type-C市場預熱ing,源頭部署超展開】
USB Type-C介面的一大特點是提供多種電壓,以電力傳輸 (Power Delivery) 協定為基礎協調不同裝置之間的功率傳遞,且可聰明地為不同裝置提供相對應的電壓進行充電,大幅縮減充電時間。若真能水到渠成、一統USB介面規格,使用者再也不須操心採購的行動裝置適用一般 USB,還是Micro-USB?連接時到底哪一面朝上?充電速度快不快?會不會因用錯變壓器而損壞設備?它高達10Gbps數據傳輸速率,以及最大極限為 100W 雙向傳輸電力的特性,更是整合大量電纜的理想選擇。
對使用者而言,則有幾項需要特別關注的焦點,包括:電池電壓是否過低?電源供應器電流是否過載?電池電流是否過載或過熱?電池電力耗盡時是否會自動轉換成「細流充電模式」(trickle charging)?因為,這都將關係到手中電子設備的使用壽命!不過如此一來,電源端技術要求要比以往複雜得多,電源IC供應商必須協調不同電壓的輸入輸出並妥善協同工作,才能滿足市場需要。於是,可支援正、反面均可插拔的 USB Type-C 之升降壓電池充電器,成為筆電、平板電腦和行動電源新寵。
此外,無噪音、輕負載、超快速暫態響應 (transient response) 以及單段式升降壓轉換,無疑是延長電池工作時間的決勝點;而短路、過電壓、過電流等電路保護功能整合,也是設計必備。回歸「介面」本質,最重要的是對外聯通功能;帶有「電子標記」(Electronic Marker, E-Marker) 的線纜在傳輸過程中,可傳遞大量屬性資料並支援規格內的最大電壓/電流以及訊號頻率,將所有搭載 USB Type-C 的手機、平板電腦、電視及各式電子周邊產品全部連接在一起,讓 USB Type-C 的傳輸效能發揮到極致,成為真正「通用的」(Universal) 連接器。
那麼,辛苦開發完成的心血結晶,如何確保它能成功運作?此時,尋求專業認證測試實驗室協助,可為開發商省下許多麻煩。在導入USB Type-C過程中,專責推廣與支援的非營利組織「USB開發者論壇」(USB-IF),會將相關規格交付測試單位;讓開發商在產品上市後,不致因規格相容性或功能瑕疵而遭人詬病。以 USB-IF 正式授權的認證測試實驗室——百佳泰 (Allion Labs) 為例,可對USB Type-C 線纜端晶片進行 USB PD E-Marker 測試服務,為大電流線纜的傳輸品質把關,同時提供 USB Type-C 線纜連接器認證測試的一站式測試服務。
延伸閱讀:
《Intersil:USB PD商機大》
http://compotechasia.com/a/celue___/2016/0307/31334.html
《ST發佈USB Type-C和電力傳輸介面,專注於架構靈活性及高整合度保護功能》
http://compotechasia.com/a/xinpin_dao/2016/0114/30955.html
《百佳泰台灣、上海、日本正式授權執行USB PD E-Marker測試方案》
http://compotechasia.com/a/xin_/2016/0118/30984.html
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圖檔取材:wikipedia
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