Microchip正在All in汽车创新

Microchip正在全力支持汽车应用，并在 CES 2024 上展示其最新技术。演示范围从使用 PolarFire SoC FPGA 的面部识别系统到利用其完整产品组合的交流双向电动汽车 (EV) 充电器。

在过去的一年里，汽车领域的最大趋势包括安全性的进步，自动驾驶、软件定义车辆、简化网络、新的电子电气架构、以及新的处理和成像技术等等，另外则是全面的电动汽车技术革新。

Microchip 最近宣布扩建位于密歇根州底特律汽车技术中心，这座占地 24,000 平方英尺的设施专为汽车客户而设计，以获得技术专家的支持并为其应用开发新的解决方案。扩建项目的完成使实验室空间增加了一倍多，增加了专注于高压和电动汽车应用的新实验室。 Microchip 还在慕尼黑、上海、东京和德克萨斯州奥斯汀设有汽车技术中心。

Microchip 底特律汽车技术中心内部（来源：Microchip）

“最初的实验室是为我们的应用工程师进行日常工作而设立的，但它实际上并不能满足与客户进行协同互动。”Microchip Technology MCU16 业务部副总裁Joe Thomsen在早些时候接受采访时表示，“对于新空间来说，更多的是为了与Tier1和整车厂合作。”

Joe Thomsen，Microchip副总裁

Thomsen说，该实验室以两种方式运作。 客户要么有新的应用，Microchip 与他们合作开发解决方案，甚至帮助他们编写一些代码或设计电路板，要么客户已经选择了 Microchip 的产品，但他们在开发中遇到了一些问题。

Thomsen补充说，传统上，客户会发送其器件、电路板和有关问题的详细信息，然后 Microchip 会尝试重新创建这些情景。 “有了新实验室，我认为特别是在底特律地区，那里有很多汽车供应商，我们可以让这些客户直接来到办公室与我们合作。效率提高了两到三倍，因此您可以在一两天内解决问题，而不必花费几天或几周的时间来回沟通。”

底特律汽车技术中心设有两个新实验室。高压实验室专注于参考设计，以 Microchip 的碳化硅 (SiC) mSiC 解决方案、dsPIC 数字信号控制器以及模拟和混合信号解决方案为特色，而人机界面实验室则支持驾驶舱显示器的开发， 触摸屏、显示旋钮 (KoD) 解决方案以及经过 EMC 测试的按钮、滑块和滚轮等。

Microchip 位于底特律汽车技术中心的 SiC 高压实验室

该实验室为 ADAS 平台中的中央计算和区域网络提供支持，这些平台使用 Microchip 的 PCIe Gen 4 和 Gen 5 交换硬件、单对以太网设备和开发工具，以及用于多媒体信息娱乐系统预认证的 USB 和网络开发资源，以及用于高级 USB Type-C 3.2 协议应用的媒体集线器。 它还提供汽车 MEMS 谐振器和振荡器的芯片级和产品级表征，包括真空和晶圆级探针和测试、长期老化、频率稳定性、相位噪声和抖动测试功能。

实验室还提供现场安全培训，客户可以学习如何在安全启动、消息和硬件身份验证等应用中利用安全元件，包括使用 Microchip 的 CryptoAutomotive TrustAnchor IC 开发汽车安全解决方案。

Thomsen表示，自动驾驶和电动汽车是汽车市场的两大趋势。 “这是我们未来重点关注的两个主要领域。 因此，实验室的大部分领域都专注于汽车的电气化，以及为自动驾驶提供更多的计算能力和更多的数据通信。”

CES 演示

在 CES 上，Microchip针对关键汽车重点领域进行了多个演示的虚拟参观，包括汽车以太网、安全、电动汽车充电和高级驾驶员监控。

第一个演示侧重于安全和汽车以太网。 10BASE-T1S MACsec 展示了 10BASE-T1S 以太网上安全通信的需求，MACsec 用于保护各个节点或 ECU 免受黑客攻击。

该演示使用仿真 ECU 来演示车辆网络中的以太网与 MACsec 安全协议，从运行未启用 MACsec 的系统开始。最初，系统按预期运行，使用触摸或显示屏旋钮控制来控制风扇速度和温度等，以及监控以太网流量。之后演示发送欺骗消息来侵入未启用 MACsec 的网络，非常容易，并且轻松阻止总线上的所有数据流，并可将随机数据发送到系统的不同部分（例如伺服系统和风扇），导致网络控制丢失。

一旦启用具有 MACsec 密钥协商协议的 MACsec，每个节点都有一个安全元件，负责与验证消息相关的密钥，Microchip 可以重新获得对系统的控制，并且保证正常运行。尽管仍然有红色的黑客消息充斥着总线，但由于它们未经验证和验证，ECU 会忽略这些消息。

Microchip 的 10BASE-T1S MACsec 安全演示

Microchip 还演示了公共交流双向电动汽车充电器系统。 这是一个 2 级、三相公共交流双向电动汽车充电器参考设计演示，模拟了快速充电站，可提供 22 kW 的功率，并具有板载 1 类电能计量和故障检测功能。 它利用了 Microchip 在各种电子设备方面的专业知识，包括微控制器、微处理器、电源和实时时钟以及 Wi-Fi、蓝牙和 NFC 等连接技术。

该参考设计包括一个带有触摸输入、Wi-Fi、以太网和使用 OCCP 1.6/2.0.1 协议与云进行 LTE 通信的 GUI（演示使用 OCCP 1.6 与管理软件进行通信以进行监控和控制）； 与移动应用程序进行 BLE 通信； 根据 ISO 15118 与车辆进行 CAN 和 HomePlug Green PHY 电力线通信。

Microchip 发言人表示，电动汽车充电器演示展示了高度模块化的设计，可以针对应用调整不同的模块，以实现更大的设计灵活性和更快的上市时间，它可以适应单相或三相工作以及住宅或公共应用。

Microchip 的公共交流双向电动汽车充电器演示

在演示中“单击”收费按钮后，来自服务器的授权和启动交易响应就会显示在显示屏上。 充电开始时，它每隔几秒发送一次仪表读数，读数的间隔可修改，电表数据从充电器发送到服务器。 一旦充电达到 100% 或手动停止充电，显示屏或应用程序上就会显示数据摘要。

下一个演示是 10BASE-T1S 照明墙，该演示展示了汽车照明中使用的先进技术，该技术也可用于非汽车应用。

Microchip 发言人解释说，10BASE-T1S 通过单对电线传输 10 Mbit/s，连接所有不同的设备，包括传感器和执行器，作为以太网架构的一部分，充分利用了以太网的所有优势。 “优点是您不需要在不同技术和不同类型的网络协议之间进行转换。”

在此演示中，19,200 个 LED 通过以太网连接并进行实时控制。 它可以同步显示所有 LED，无需定制驱动器，并且更易于管理。 它还显示了使用低延迟以太网进行实时更改。

Microchip 的 10BASE-T1S LED 演示

下一个演示是使用 Microchip 的 PolarFire SoC FPGA 进行基于人工智能的面部识别。 该演示还展示了该技术如何用于物体检测和车牌读取解决方案。

Microchip 发言人表示，PolarFire SoC FPGA 上可同时支持多种应用，包括面部识别、物体分类、交通监控系统、车牌检测、驾驶员监控系统和访问控制系统。

使用 Microchip 的 PolarFire SoC FPGA 进行面部识别演示

“对于驾驶员监控系统，如果你想监控你的司机在路上是否专心，或者司机是否在打电话，只要你有一个模型就可以检测这些事项，底层技术是完全相同的。 ”Microchip说。

其他演示包括自动针对仪表板功能和车辆安全的汽车驾驶室解决方案，包括 maXTouch 技术 KoD 解决方案。