電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/莫婷婷）隨著全球汽車行業(yè)向智能化、自動(dòng)化和電氣化的快速發(fā)展，車規(guī)級(jí)芯片已經(jīng)成為現(xiàn)代車輛中不可或缺的核心組件。在眾多車規(guī)級(jí)芯片種類中，低功耗藍(lán)牙芯片因其獨(dú)特的通信優(yōu)勢正日益受到重視。


車規(guī)級(jí)認(rèn)證提升芯片可靠性和安全性

當(dāng)前，根據(jù)功能分類，車規(guī)級(jí)芯片可以分為計(jì)算控制芯片（包括功能芯片MCU和主控芯片SOC等）、存儲(chǔ)芯片、功率半導(dǎo)體（包括IGBT和MOSFET等）、通信芯片、傳感器芯片（包括CIS、MEMS、陀螺儀等）五大類。

隨著新能源汽車對電子元器件的安全性、可靠性等各個(gè)方面的要求越來越高，電子元器件完成車規(guī)級(jí)認(rèn)證成為衡量產(chǎn)品性能的要素之一。車規(guī)級(jí)的認(rèn)證包括AEC-Q100、ISO 26262、IATF 16949等。這些認(rèn)證確保了汽車電子部件的可靠性、功能安全性和制造質(zhì)量。

AEC -Q100是針對集成電路的車規(guī)級(jí)應(yīng)力測試標(biāo)準(zhǔn)，涉及加速環(huán)境應(yīng)力測試、封裝組裝完整性測試、加速生命周期模擬測試、芯片制造可靠性測試等。加速環(huán)境應(yīng)力測試包括預(yù)處理、有偏溫濕度測試、無偏高溫高濕測試等封裝組合完整性測試包括綁線剪切測試、綁線拉力測試等；芯片晶元可靠度測試包括電遷移測試、經(jīng)時(shí)介質(zhì)擊穿測試。

進(jìn)行車規(guī)級(jí)認(rèn)證，能夠提升產(chǎn)品的可靠性和安全性、增強(qiáng)市場競爭力。因此當(dāng)前大多數(shù)芯片廠商都在加速完成車規(guī)級(jí)認(rèn)證，進(jìn)入龐大的汽車市場。

海通國際證券在2023年的報(bào)告中指出，車規(guī)級(jí)芯片在傳統(tǒng)汽車中的成本約為2270 元/車，在新能源汽車中的成本約為4540 元 /車。隨著汽車智能化、電動(dòng)化的發(fā)展，車規(guī)級(jí)芯片所占的成本還會(huì)持續(xù)增加。與此同時(shí)，車規(guī)級(jí)汽車芯片的市場的規(guī)模也會(huì)進(jìn)一步提升。

在眾多車規(guī)級(jí)芯片中，低功耗藍(lán)牙芯片因其低功耗、高可靠性的通信優(yōu)勢，正逐漸成為車載通信不可或缺的一部分，能夠?yàn)轳{駛員和乘客提供更加便捷、安全和智能化的駕乘體驗(yàn)。

車規(guī)級(jí)低功耗藍(lán)牙芯片通常需要滿足AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)，能夠在不同的駕駛條件中穩(wěn)定運(yùn)行。車規(guī)級(jí)低功耗藍(lán)牙芯片可用于車載數(shù)字鑰匙、胎壓檢測、工業(yè)無線信號(hào)采集、無鑰匙進(jìn)入（PKE）鑰匙等場景，提升了汽車智能化水平。


多款新品亮相，打開低功耗、傳感監(jiān)測新應(yīng)用市場

當(dāng)前，國際芯片廠商和國內(nèi)芯片廠商都已經(jīng)推出了多款車規(guī)級(jí)低功耗藍(lán)牙芯片，電子發(fā)燒友網(wǎng)統(tǒng)計(jì)了恩智浦、桃芯科技、昂瑞微、琻捷電子、匯頂科技的產(chǎn)品。

恩智浦推出了車規(guī)級(jí)低功耗藍(lán)牙芯片 KW45 系列，采用三核架構(gòu)在內(nèi)存、安全性、隔離性上都得到了提升。

根據(jù)介紹，KW45系列的Cortex-M33 Main Core主要用于應(yīng)用程序和無線連接堆棧，Narrowband Radio Core專用窄帶無線電單元，減少主核的資源負(fù)荷；還有用于密鑰存儲(chǔ)，加密加速的EdgeLock Secure Enclave，這是恩智浦推出的一款經(jīng)過預(yù)配置的自管理式自主片上安全子系統(tǒng)。

車規(guī)級(jí)藍(lán)牙芯片的應(yīng)用場景包括信息娛樂系統(tǒng)、車輛狀態(tài)監(jiān)測、車輛訪問控制、駕駛輔助功能、數(shù)字鑰匙等，為了讓 KW45系列支持更多的汽車應(yīng)用場景，恩智浦在KW45系列增加了多種系列，例如可以選擇不同F(xiàn)lash/RAM 的 Part Number，以及有無集成 CAN等。

琻捷電子在2023年年底推出了車載無線傳輸芯片SNJ32W103，支持BLE 5.1協(xié)議，其中2.4G RF部分可單獨(dú)作為2.4G收發(fā)器，80KB RAM和512KB Flash。

根據(jù)介紹，BLE系統(tǒng)最多支持8路同時(shí)連接，發(fā)送功率為-20dBm~+6dBm可調(diào)，其中2.4G RF部分可單獨(dú)作為2.4G收發(fā)器。SNJ32W103支持深度睡眠和睡眠模式，支持RSSI，精度為±1dB。

琻捷電子為SNJ32W103集成了豐富的外設(shè)，ADC和傳感器接口，可以接入16bitsADC、溫度傳感器、溫度報(bào)警模塊。在接入傳感器后，SNJ32W103應(yīng)用到電池包傳感采樣的場景，可以監(jiān)測電池狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)安全預(yù)警、性能優(yōu)化和故障診斷等功能，確保電動(dòng)汽車在高效運(yùn)行時(shí)，也有足夠的安全性和可靠性。

另外，藍(lán)牙胎壓監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)成為汽車智能化的重要發(fā)展方向，車規(guī)級(jí)低功耗藍(lán)牙芯片為該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供了重要通訊能力。藍(lán)牙胎壓監(jiān)測技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)檢測輪胎壓力和溫度，再通過無線傳輸將數(shù)據(jù)發(fā)送到車載信息系統(tǒng)或駕駛員的智能手機(jī)上，提高了駕駛安全性。

毫無疑問，藍(lán)牙胎壓監(jiān)測已經(jīng)成為低功耗藍(lán)牙技術(shù)在車載領(lǐng)域的重要應(yīng)用方向，多家藍(lán)牙芯片廠商相繼宣布各自的新品支持該技術(shù)。例如，昂瑞微電子的車規(guī)級(jí)低功耗藍(lán)牙芯片OM6650AM同樣支持胎壓檢測。

官方介紹，OM6650AM支持藍(lán)牙5.1協(xié)議棧與2.4GHz私有協(xié)議，是一款雙模無線連接SoC芯片。具有QSPI/SPI、I2C、12-bit通用ADC等外設(shè)接口，1Mbps傳輸速率下，接收靈敏度達(dá)-95.5dBm。在安全性方面，昂瑞微表示OM6650AM內(nèi)部集成硬件隨機(jī)數(shù)發(fā)生器以及支持AES128加密。

桃芯科技的車規(guī)級(jí)低功耗藍(lán)牙芯片ING91870CQ也支持藍(lán)牙5.1協(xié)議，48M主頻，內(nèi)置512KB eFlash，128KB RAM，能夠用于汽車的多種應(yīng)用場景。匯頂科技在近期也展示了車規(guī)級(jí)低功耗藍(lán)牙芯片GR5405，具備優(yōu)異的射頻性能、藍(lán)牙鏈路監(jiān)聽系統(tǒng)方案。

低功耗藍(lán)牙由于低功耗特性，具備延長設(shè)備使用壽命、增強(qiáng)汽車電池續(xù)航、減少熱量產(chǎn)生等優(yōu)勢，使得低功耗藍(lán)牙技術(shù)在汽車行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。例如能在深度睡眠模式下具有極低的電流消耗，或者應(yīng)用在需要進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測的藍(lán)牙胎壓監(jiān)測系統(tǒng)中，都能夠通過低功耗的特性延長使用壽命。

根據(jù)ABI Research預(yù)測，未來每輛汽車中都將采用4到6個(gè)藍(lán)牙無線傳感器，用于信息娛樂、數(shù)字鑰匙、汽車胎壓監(jiān)測和狀態(tài)警報(bào)等應(yīng)用場景。為了隨著需求的上升，車規(guī)級(jí)低功耗藍(lán)牙芯片在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用需求將保持上升趨勢。