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瑞萨电子:车用MCU,制造工艺走向40纳米

随着我国汽车产量突飞猛进的增长,尤其是轿车产量占汽车总产量的比例大幅提高,我国汽车微控制器(MCU)市场也在持续增长,汽车已经是MCU最主要的应用市场之一。此外,由于汽车对低油耗、车载娱乐,以及高精度辅助驾驶系统的追求,高性能、低功耗MCU受到市场欢迎。因此更高的集成密度,也就是采用更精细的制造工艺是不可缺少的。在日前召开的“2016上海慕尼黑电子展”上,瑞萨电子重点展示了其采用40纳米工艺的RH850 MCU。此前瑞萨电子还发布应用于MCU的28纳米闪存工艺知识产权(IP)。车用MCU向40纳米以至更加先进的工艺演进将成为大趋势。

 

 

应对市场需求,MCU将采用更先进工艺

车用市场已经成为中国整体MCU市场中最重要的组成部分。之所以出现这种状况,一方面得益于汽车产量的快速增加。根据iSuppli公司的预测,从2014年到2018年间,中国汽车产量增长率都将维持在8%~10%左右。另一方面,汽车智能化也是一个重要因素,MCU等集成电路产品越来越多地应用于汽车当中。IC Insights估计,在2014年至2019年间,来自汽车产业的芯片需求每年平均增长6.7%,比整体芯片产业在期间的平均年增长速度4.3%高出2个百分点以上。

“汽车电子面对当代全球化的节能、安全和智能化的挑战,每个挑战的背后都有汽车半导体的创新。汽车电子的创新需要通过MCU的运算控制功能来实现。相比其他领域对MCU应用的要求,汽车控制系统中对MCU的要求更加苛刻,既有速度和性能上的要求,又要保证系统的可靠性和安全性,多核MCU是一个有效的应对方案。”瑞萨电子应用技术中心汽车电子部统括经理赵坤表示。

同时,由于集成多个MCU内核以及控制算法本身的复杂性日益提高,闪存MCU将要求片上闪存的容量要比先前的器件大幅增加;加之提高汽车控件以及汽车MCU上各项需求的安全性和保密性极为重要,因此高级功能安全已成为重中之重。因此更高的集成密度,也就是采用更精细的外形尺寸制造工艺势在必行。

致力推动MCU的高集成度发展

在近日召开的“2016上海慕尼黑电子展”上,瑞萨电子举办媒体发布会,再次重点展示此前推出的RH850系列32位MCU,强调采用40纳米工艺的RH850已实现量产。这将使瑞萨电子成为首个在汽车电子应用领域提供此项先进工艺的半导体厂商。“瑞萨目前的40 nm制程工艺可以满足MCU搭载的控制系统精密程度不断提高所提出的要求。”赵坤表示。

此前瑞萨电子还宣布其已研发出业内首项应用于28 纳米工艺的微控制器的闪存知识产权(IP)。“新研发的MCU用28nm闪存IP可为对可靠性提出高标准要求的汽车行业提供设计优势。”赵坤介绍。“在高级驾驶辅助系统(ADAS)领域,存储容量和性能的提升将能够支持复杂的3D雷达数据处理,从而提高汽车的安全性。此外,在动力传动领域,这项新技术将通过增加用于燃油喷射的映射数据量以及提高数据处理能力对燃油喷射以及点火装置实现更为精细的控制。”

采用更小的工艺规格是一种提高闪存集成密度以及扩充集成在单个芯片上的外设功能的方法。瑞萨电子表示,瑞萨电子一直致力于推动MCU将朝着可靠性更高、集成密度更大的方向发展。2004年发布150 nm制程MCU,2007年发布90 nm MCU以及2012年发布40 nm MCU中采用了相对更适用于更加精细的外形尺寸制程的MONOS结构闪存。

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