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国产时钟芯片加速车规级应用

时间:2022-08-19 19:47:34 | 来源:21世纪经济报道

21世纪经济报道记者骆轶琪 广州报道

在绝大部分电子产品中,时钟芯片是一个不可或缺的存在。主要用于更新电子产品的状态,如在通信产品中校正时间,在物联网产品中决定产品被唤醒亦或休眠。

其中,用于校正时间的芯片被细分称为RTC(实时时钟芯片),多用于通信场景或产品,随着车载通信的需求增强,而开始有新的发展空间。

只是RTC芯片市场此前多由海外大厂如EPSON等占据较高市占率,且由于车规级芯片对可靠性等综合要求较高,在车规高精度RTC领域,国内此前存在较大国产产品竞争缺口。

近日举行的第十二届松山湖中国IC创新高峰论坛上,广东大普通信技术股份有限公司CTO田学红介绍,汽车是目前为止对通讯需求最复杂的终端产品,不过因为可以有足够的体积、电力支撑,相比手机,其宽容性可以支撑更高性能要求的通信指标;更高阶的通信调制,也带来对时钟噪声更苛刻的要求。这正为RTC打开新增量。

其中,自动驾驶需要高精度定位作为核心支撑,急需时钟器件继续大幅提升稳定度。其中挑战来自两方面:诸如天气因素和强电磁信号的影响,亦或地面设备在移动过程中信号可能会被短暂遮挡等——因此完全依赖卫星信号,定位将极易受到干扰。

解决方案就需要高稳定度的本地时钟,可以把干扰导致的异常数据纠正回来,确保定位精度的稳定;并同步配合高性能的本地惯性导航,如此可以在各种复杂场景下保障定位精度在亚米级水平,当然目前的本地惯导在1/1000水平,仍有大幅提升空间。

此外,RTC作为汽车内部多个系统的基础功能单元,在多个系统环节中都会用到,如中控、仪表、智能座舱、电池管理系统(BMS)等。其功能在于,一方面作为唤醒源之一,可触发BMS对自身工作模式的管理,比如休眠或运行;另一方面RTC也是SoC电池管理算法的输入条件,可用于定期对SoC进行修正。

田学红表示,RTC芯片是一项复杂的设计工程,它需要将晶体特性和芯片设计很好结合,才能达到更优性能状态,设计门槛要求较高。综合来看,这对车规级RTC有三大要求:宽温区,高可靠,高精度。其中对温度的跨度最高要到105度;而可靠性在于,假如对器件要求使用20年,就在此期间不可休眠。

此间,大普通信推出两款车规级高精度RTC系列芯片INS5A8900和INS5A8804,采用自主研发设计的芯片、高精度温补算法、全流程自动测试系统和设备,实现全国产化方案。

据介绍,大普通信已经实现RTC全系列化,包括超高精度、低功耗、高抗震等系列,产品覆盖车规级、工规级到消费级。在车规级方面,主要覆盖三大领域:超宽带车载通信、自动驾驶级高精度定位、车联物联网。

(作者:骆轶琪 编辑:张伟贤)