面向未来汽车应用的高可靠性创新半导体方案综述
现在，汽车行业的创新几乎完全由智能电子技术驱动，很多情况下这也是唯一可以实现新功能特性的途径。如今，一个装备良好的高档汽车一般带有40～50个电子控制单元，顶级车型甚至有70个以上。每个控制单元至少有一个微型计算机和几个模拟元器件。因此，近年来汽车行业已成为半导体行业的一个重要市场。今后几年半导体技术将会怎样呢？对汽车电子行业有何影响呢？
半导体工艺尺寸越来越小的趋势会继续延续。目前，针对汽车应用的MCU所用工艺范围从0.5微米至0.18微米。基于0.13微米工艺的MCU也已开始启用。
批量生产预计于2005年开始。飞思卡尔的MPC5200和MPC5500架构是这一工艺技术的典型代表。90nm和65nm工艺也正在开发中。随着尺寸的缩小，每个晶圆上的芯片数目将大大增加，但相应的芯片掩膜和生产成本也会大幅提高。300mm晶圆的采用将进一步增加成本。因此，只有大批量生产才能实现具有成本效益的设计和产品生产。长远来看，一个半导体产品系列的很多衍生型号都将遭受淘汰的命运。显然，将来的趋势是少品种、大批量。
为了支持针对汽车应用的未来定制方案，就需要基于嵌入式闪存EEPROM技术的灵活、可配置且可编程的产品。因此，在专用ROM MCU的开发中，eFlash技术将受到青睐，而且将来会取代简单的CMOS技术。此外，越来越多的EEPROM仿真基于标准eFlash存储模块。然而，EEPROM仿真仍需要高性能嵌入式闪存技术，以便获得至少一万次的编程/擦写周期。再过几年，一种全新的非易失存储技术将用于汽车应用。MRAM存储技术可满足MCU存储器的所有专用需求，而且不存在目前的存储器划分(如ROM、RAM和EEPROM)的限制。非易失存储器可快速写入实时状态数据的功能将打开新的应用之门，如飞机黑匣子记录功能。此外，各种低功耗待机模式将大大降低空闲模式下的功耗。飞思卡尔已经推出第一批MRAM存储器样片。
面向汽车创新应用的未来结构
创新功能的实现通常需要越来越高性能的计算方案。与PC不同的是，在汽车应用中高性能计算能力不能简单地依靠增加时钟速率来实现。在这里有很多因素在限制着时钟速度的提高，比如高达125°C的周围温度、缺乏散热装置及功耗的限制等。此外，汽车系统严格的实时要求大大降低了传统高性能CPU的效率。频繁的任务切换和大量的中断使得CPU流水线或高速缓存应接不暇。将部分任务转移给外围器件可解决这类问题，如I/O处理器和状态机等。在马达管理应用中，专门的“时间处理单元”可承担分析和生成复杂时序信号的责任。智能DMA模块可自动处理来自LIN或CAN网络的通信数据，或灵活存储模数转换器(ADC)数据。依靠新的地址和数据总线架构可实现主CPU和I/O处理器或DMA模块的并行运行。这种分布式智能架构最早在新近推出的32位MCU MPC5500、MPC5200和MAC7
