区域架构正将计算拉向车辆中心，但位于边缘的执行器、传感器和照明模块仍需要本地智能。纳芯微正以围绕单一应用定义的单芯片器件满足这一需求。
区域架构下的边缘节点
汽车电子电气架构正在整合。区域设计将处理能力集中到少数区域控制器和中央控制器中，因此小型单一功能 ECU 的数量随之减少。对于位于每段线束末端的电机、传感器和灯而言，这一转变带来一个现实问题：节点端应保留多少智能，并以何种形式保留？
纳芯微信号链产品线总监 Ken Ye 认为总体方向十分明确。“趋势非常清晰，”他说，“所有人都在走向区域控制。”不同整车厂和地区的采用时间各不相同，但行业的目标是一致的。
这一转变并没有消除对本地控制能力的需求。Ken 以暖通空调（HVAC）风门执行器为例。一些新车型的车舱内最多配备 12 个风门电机，而电动化已使其声学表现本身成为一项设计要求。“电动汽车车内非常非常安静，”Ken 解释道，“即使空调风门传来一点轻微电机噪声，驾驶员也会注意到。”
要抑制这种噪声，就需要对每个电机的电流谐波进行精确控制。以当前方案从中央控制器驱动十几个执行器达到这一标准并不现实，而且低噪声运行的大量技术积累掌握在制造这些模块的一级供应商手中，而不在区域控制器设计者手中。Ken 预计，随着中央处理能力提升，这种平衡会发生变化，但不会很快。“尤其在未来五到十年内，仍有一些部件无法整合到区域控制中，”他说，“它们仍然保留在本地。”
10BASE-T1S 以太网和 CAN XL 等新型车载网络将使区域控制器拥有更强的覆盖能力。即便如此，Ken 预计精密功能仍将遵循“命令—执行”模式。“区域控制只是向节点发出命令，节点内部应具备一定智能，”他说，“内部不一定需要 MCU，可以是一个能够精确控制终端负载的智能数字器件。”
这一边缘节点正是 NovoGenius® 的应用领域，这是纳芯微面向特定应用的汽车处理器产品家族。Ken 于 2019 年加入纳芯微，担任传感器产品线市场总监，随后被任命负责信号链产品线，该产品线包括用于电机控制、超声波、阳光和雨量传感以及环境照明的 NovoGenius® MCU+ 产品组合。
MCU+ 在实际应用中的含义
传统汽车节点通常将通用 MCU 与一组配套芯片搭配使用，包括稳压器、总线收发器、栅极驱动器或功率级，以及模拟前端。NovoGenius® 器件则从不同出发点切入。每一款器件都是面向特定应用的处理器，其模拟外设针对某一目标功能设计。
“MCU+ 的理念是为某类汽车应用提供一体化 IC，”Ken 说，“一颗 IC 覆盖完整系统。”
电机控制器件展示了这一思路。集成的汽车级 LDO 直接由 12 V 电池供电，并为 MCU 生成内部 5 V 电源，同时同一电池轨通过桥路为电机供电。LIN 收发器、ADC、MOSFET 驱动器以及 MOSFET 桥路本身均集成在芯片上，因此单个器件即可驱动步进电机、无刷直流电机或有刷直流电机。除无源元件外，电路板上无需其他器件。
据 Ken 介绍，采用通用 MCU、外部 LIN 收发器和分立辅助元件构建的类似设计，约占三倍 PCB 面积。更小的占板面积带来架构层面的影响：控制板可以安装在电机外壳内部。“他们可以把 PCB 放进电机本身，无需任何外部 ECU，”Ken 说，“这使电机成为智能电机。”纳芯微将同样的理念应用于传感器模块和环境照明。
可规模化的定制
每一款 NovoGenius® 器件都从分析客户系统开始，而不是从通用功能清单出发。Ken 指出，客户通常要求集成所有功能，但集成是工程和经济上的权衡，并非目的本身。晶圆工艺限制了哪些功能可以共享同一颗裸片，功耗等物理约束也设定了其他限制。
“当我们把所有功能集成到一颗 IC 中时，并不总能从系统成本上给客户带来价值，”Ken 说，“有时反而会增加成本。”决定因素是客户的优先事项。如果成本优先，纳芯微会围绕降低系统成本来定义器件。“如果尺寸是最高优先级，”Ken 继续说，“我们就会尽量把所有功能集成到 IC 中。”
定制通常会提高成本并缩小批量，这也带来一个问题：面向特定应用的产品家族如何保持商业可行性。Ken 指向汽车供应体系的结构。在成熟市场中，少数供应商往往主导某一应用；Ken 估计，前三名可能占据约 70% 的市场份额。“即使只有一个客户，其数量通常也足以支持为其开发这类 IC，”他说。领先供应商还能清晰判断应用的发展方向。“领先客户通常对趋势有非常清晰的定义，”Ken 补充道，“他们知道下一代会是什么样子。”
开发速度来自共享知识产权。纳芯微拥有多条产品线，各自具备模拟技术优势，NovoGenius® 可以直接利用这些优势：LIN 接口 IP 来自隔离与接口产品线，电源 IP 来自电源管理产品线。这些模块被移植到统一的晶圆工艺中，非常适合汽车边缘节点，因为它们的需求高度重叠。几乎所有节点都直接由 12 V 电池供电，其通信接口（如 LIN 和 CAN）也已标准化。
“这个团队的独特角色是系统集成，”Ken 说，“理解客户系统，把这些知识引入，并将每一块模拟 IP 集成到一颗器件中，从而形成这类 SoC。”
对开发周期的影响可以量化。第一代 NovoGenius® 电机驱动器耗时两年半开发。在其构建模块被转化为可复用 IP 后，第二代产品耗时 15 个月，第一代雨量和光线传感器 IC 也在 15 个月内完成。“该平台上的第一款产品需要很长时间，”Ken 说，“但第二款和第三款产品的开发时间几乎缩短了一半。”
MCU+驱动器：从小型执行器到 1500 W 的电机控制
电机控制器件覆盖很宽的功率范围。NSUC1610 和 NSUC1612 集成了功率级，面向热管理和车身应用中的小型执行器；NSUC1602 则将 MCU 与集成预驱动器和外部 MOSFET 搭配，可驱动最高 1500 W 的电机。
在 PCIM Europe 2026 的纳芯微展台（4A 馆 119 展位），纳芯微基于 NovoGenius® MCU+驱动器平台的汽车热管理系统解决方案展出。
分界线由热管理和成本决定。“如果功率过高，在普通 IC 封装中管理功率会非常困难，成本也会大幅上升，”Ken 解释道，“所以我们把 MOSFET 放在外部，只集成 MOSFET 驱动器。这是由成本和物理限制决定的。”
将功率开关与敏感模拟电路放在同一颗裸片上，也使电磁兼容性成为首要设计问题。由于客户希望该器件成为电路板上唯一的 IC，纳芯微将模块级 EMC 视为芯片级要求。“在设计这颗 IC 时，我们会进行系统级 EMC 仿真，”Ken 说。团队收集客户模块在型式测试中必须通过的 EMC 等级，并在 IC 开发过程中据此仿真。目标是减少客户原本需要增加的外部 EMC 元件，并降低模块成本。
MCU+传感：超声波、雨量和光线传感
面向泊车辅助和低速操控，NSUC1800 集成了数字信号处理功能，可计算车辆与附近障碍物之间的距离。该器件遵循开放接口标准 DSI3 的物理层和数据链路层，因此可与现有系统中已使用的 DSI3 主设备通信。
在 electronica 2026 的纳芯微展台（C5 馆 159 展位），纳芯微的高级驾驶辅助系统和智能座舱解决方案展出，其中包括基于 NSUC1800 超声波传感器 IC 的演示。
超声波节点也是诊断作用日益凸显之处。当超声波传感仅作为人类驾驶员的泊车辅助时，功能安全要求并不高。自动泊车改变了这一点。“车内没有真正的人在驾驶，”Ken 说，“因此每个传感器节点都需要被监测和诊断。”如今，超声波 IC 必须检测自身以及外部元件的故障，例如换能器电路中的电容，并发出警告或停止自动泊车功能。
阅读全文，请访问：https://www.eetimes.com/how-novogenius-mcu-devices-are-reshaping-the-automotive-edge-node/
来源: 海外媒体
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