豪威李鹏飞在2023汽车半导体生态峰会上呼吁拓展高性能模拟IC设计领域
摘要:2000年在纳斯达克上市,在2008年发布了第一颗车规级图像传感器芯片,经过近十几年的发展,公司现在已成为汽车图像传感器领域国际一线的品牌。
以“链启芯程·智造未来”为主题的“2023汽车半导体生态峰会暨全球汽车电子博览会”,由广东省工业和信息化厅、深圳市工业和信息化局、中国能源汽车传播集团指导,《中国汽车报》社主办,爱集微承办,于2023年9月26日至27日在深圳福田会议中心隆重召开。
本届峰会坚持行业领袖峰会的高端定位,全面助力产业间深度融合与创新,推动上下游产业链伙伴携手合作,共同构建具有全球竞争力的汽车科技创新新生态。
峰会现场,多领域、多视角开展的20场特色活动,囊括主峰会、技术研讨、项目路演、专业展览、交流盛宴等,汇聚政、产、学、研、用、投等多个产业圈层,围绕全球及中国汽车半导体产业热点展开交流,峰会重点聚焦新技术、新趋势,深入剖析汽车半导体各细分领域的发展机遇和挑战,近百个精彩纷呈的演讲,共同呈现出一幅专业而全面的思维图景。
其中,在9月26日举办的“汽车电子部件及车规级芯片专场”,豪威集团资深产品经理李鹏飞,做了题为《拓展高性能模拟IC设计,豪威车规芯片注入新增长动力》的精彩演讲。以下内容为现场演讲实录:
李鹏飞:我是来自豪威科技的李鹏飞,感谢爱集微的邀请,今天有机会给大家介绍一下豪威科技一些车规产品的进展。我今天演讲的题目是《拓展高性能模拟IC设计,豪威车规芯片注入新增长动力》。
豪威集团资深产品经理 李鹏飞
首先介绍一下豪威集团的发展历程。豪威集团是2019年由三家公司合并成立的,第一是豪威科技、第二是韦尔股份、第三是思比科。第一家豪威科技主要从事的业务是图像传感器业务,成立于1995年,2000年在纳斯达克上市,在2008年发布了第一颗车规级图像传感器芯片,经过近十几年的发展,公司现在已成为汽车图像传感器领域国际一线的品牌。韦尔股份是做消费类模拟产品的公司,它的主要产品是保护器件、电源管理芯片、模拟开关等。思比科是做手机和安防领域图像传感器的公司。在2019年合并之后,公司还陆续收购了一些其他业务,整合之后,目前整个集团年营收超200亿元。
豪威集团现在有三大业务体系,第一部分是图像传感器解决方案,第二部分是模拟解决方案,第三部分是显示解决方案。这三个解决方案目前应用到了国内的多个行业当中,其中,手机、汽车、安防是公司目前最大的三个行业市场。另外,还进入了电脑、工业、可穿戴设备、物联网、消费电子、医疗等行业。在这些行业中,我们基本上都和行业的头部客户建立了广泛密切的联系,是这些头部客户的战略供应商。
在汽车领域,豪威集团布局较早,目前除了图像传感器和ISP等传统优势品类外,近年还推出了LCOS、MCU、MOSFET/TVS、SERDES、PMIC/SBC、LDO、Automotive DIC等丰富的车规产品。在众多的车用产品中,李鹏飞重点介绍摄像头用电源管理芯片Camera PMIC和系统基础芯片SBC。
我们第一颗电源管理芯片是来自摄像头的一个电源管理芯片,就是camera PMIC,这是一个简要的智能座舱和辅助驾驶供电的框图,可以看到左边的部分有毫米波雷达模组、摄像头模组,右边的部分有ECU,我们做的电源管理芯片包括这些绿色的部分,一个是摄像头、毫米波雷达模组上面的PMIC,一个是给主机端SOC供电的低压PMIC,这些低压PMIC还有可能会通过级联的方式,共同给SOC供电。同时,我们还做了一个高边开关,用来控制摄像头模组的开启和关闭。
今天我们第一颗推出的产品是camera PMIC,ORX1210。这个产品的规格是输入电压4V到18V,是一个3路BUCK加一路LDO的产品,中压BUCK的最大输出电流在1.5安培,低压BUCK的最大输出电流在1.2安培,LDO的最大输出电流在0.3安培,这个产品支持ASIL-B的功能安全等级。
接下来我们重点介绍一下给车载摄像头模组供电的PMIC,这个PMIC用于给图像传感器和串行器供电。目前车载摄像头模组已经广泛应用到了车身的各个位置,比如后视、环视、电子后视镜、行车记录仪、驾驶员监控、乘员舱监控、辅助驾驶、自动驾驶等多个应用领域,所以车载摄像头的单车使用量在快速增长。随着车载摄像头使用量的增加,camera PMIC的用量也随之增长,可以大概估算一下,2023年全球图像传感器出货量大概在3亿颗,camera PMIC的使用量大概有2亿颗的水平。从全球来看,这也是一个比较大的市场。
这是ORX1210的功能特点,从右边的功能框图可以看到,这是一个3路BUCK加一路LDO的产品。下面介绍一下它的关键性能指标,中压BUCK的输入电压4V到18V,输出电压2.5V到4V,最大输出电流1.5安培,低压BUCK的输入电压2.5V到5.5V,输出电压0.9到1.9V,最大输出电流1.2安培,LDO的输入电压2.5到5.5V,输出电压1.6到3.3V,最大输出电流0.3安培。整体来看,这个规格能覆盖目前主流的图像传感器以及串行器的供电需求,这个产品符合ACQ-100的可靠性要求,工作的环境温度范围是-40℃到125℃。这颗产品支持三次OTP烧写,方便客户在使用的过程中多次修改配置。
LDO的电源纹波抑制比(PSRR)也表现良好,在1KHz到10KHz这个范围是65DB,2MHz是45DB,根据我们在图像传感器的经验,这个指标已经充分满足了图像传感器对电源噪声的要求。另外,这颗产品也支持展频,用于减少对外部的电磁干扰。在封装方面,这颗产品采用4mm*4mm的大小,24个pin,QFN封装。在功能安全方面,我们提供ASIL-B和QM的版本,对于功能安全ASIL-B的版本,我们的开发过程遵循ISO262 V模型的要求,产品的功能安全引脚提供INTB、RSTB、GPIO等,高度集成了OV、UV、OC、OT、ABIST、CLK、REG CRC、I2C CRC、GND LOSS、Watchdog等功能安全机制,很好满足了高安全等级车规场景应用需求。右边的图是功能安全模块的示意框图,可以看到,所有的功能模块都有配套的检测机制进行实时监控,保障整个系统能够可靠、有效的运行。
这是我们跟客户一起开发的摄像头模组,可以看到ORX1210可以配合X1F、X3J、X3C等豪威集团主流的图像传感器芯片来使用,在PCB尺寸方面,从大的24mm×24mm,到小的18mm×18mm,ORX1210都可以满足布板的要求。在分辨率方面,ORX1210可以支持1MP、3MP,5MP、8MP的图像传感器,在应用方面,除了像环视等对功能安全要求不高的应用,像ADAS的应用,ORX1210也可以满足要求。在产品的验证方面,ORX1210可以提供EMC和电气性能的测试报告,同时我们可以配合客户去做一些EMC和电气性能的测试。
这个产品目前的进展如何呢?产品规格书和工程样品都已经就绪,目前已经分发到国内多家Tier-1手上,他们正在做一些同步的验证和开发的工作。AEC-Q100的报告大概在2024年Q1可以就绪,这颗产品的量产时间大概在2024年的Q1。其他的文档和配套的开发板也都处于就绪的状态,随时可以提供给客户验证。
前面介绍了ORX1210的情况,除了这颗之外,因为现在的行业竞争压力也比较大,所以我们还会推出一些性价比更高,尺寸更小的产品。这些产品正在和相关的客户进行探讨,预计会在明年的Q2推出,希望大家持续关注。
接下来我介绍一下我们公司系统基础芯片SBC的情况。这是一个车身控制的简单的应用框图,我们可以看到,SBC的主要是提供通信和供电的能力。在介绍OKX0210之前,我们可以看到,图中右边的MCU、电机驱动、高边开关,我们公司也有开发相关产品,后续会逐步推出。
对于SBC的产品,目前我们推出的OKX0210,是一个轻量化的LDO SBC,它的最大输出电流是250毫安,基本上可以覆盖主流的车规MCU的需要,它提供一路CAN 收发器,支持ASIL-B的功能安全等级。在这个产品出来之后,我们在这个产品基础上会叠加更多的接口和功能,比如0到2路的LIN接口通信能力,高频开关等。在这个产品的基础上,我们未来还会叠加电机驱动等功能,也有可能集成DCDC,开发支持ASIL-D功能安全等级的产品。
从右边的功能框图可以看到,OKX0210可以提供两路LDO供电,和一路高速CAN收发器。我们详细介绍一下这个产品相关的参数,在系统供电方面,这两路LDO,第一路VCC1支持3.3V和5V的输出电压,最大输出电流250mA,可以覆盖大部分MCU供电的需求。第二路VCC2输出电压是5V,最大输出电流100mA,可以给周边的一些外设供电。这个产品支持低功耗工作模式,在低功耗工作模式下,具有一个超低的静态电流,比竞争对手低20%左右。在通信接口方面,这颗产品提供的高速CAN收发器,仲裁场速率可以达到1Mbps,CAN FD的数据段速率可以达到5Mbps,可以覆盖现有客户大部分的使用需求。同时,支持局部网络唤醒机制,在诊断监管方面,提供两种形式的看门狗,一种是timeout,一种是windows,支持本地唤醒和CAN总线远程唤醒两种方式。
在功能安全机制方面,我们支持多种功能安全机制,比如OV, UV, OT, ABIST, SPI CRC等,这个产品的功能安全等级是ASIL-B。在内部发生一些严重错误的时候,这个产品可以支持跛行模式,就是提供一个LIMP Pin,给外部上报一些错误。OKX0210现在可以提供哪些交付件呢?目前文档已经就绪,包括产品的数据手册、安全手册、FMEDA文档等,还有一些评估板都已经准备就绪,目前的样品正在内部测试中,预计2023年Q4可以给客户送样。
这是OKX0210的评估套件,这个评估板可以提供一个标准CAN通信的BOM表,也支持外部PNP以优化系统散热,支持KL30的连接,可以直接连接蓄电池供电,可以支持一些主流的车载MCU。
以上就是我对我们公司目前PMIC和SBC两个产品的介绍。更多的产品,可以下来做进一步的沟通。这是我的联系方式以及我们公司的公众号,有需要的朋友可以保存一下,希望更多的朋友下来和我们联系,交流未来的发展趋势,形成一些合作。
责任编辑:苏城
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