在软件定义汽车的时代，一款面向未来，而且能够让一级供应商和汽车制造商更加省心的电机控制方案，应该是功能安全、信息安全、用户舒适度、易用性的“集大成者”。
作为S32汽车计算平台的扩展，恩智浦日前发布了一款集成电源和模拟功能的电机控制处理器S32M系列。“作为MagniV系列的延续与创新，最新发布的S32M2将12V电机控制解决方案代入到了“软件定义汽车”的新时代。”恩智浦汽车处理器事业部集成解决方案资深总监Thomas Ensergueix表示。
恩智浦汽车处理器事业部集成解决方案资深总监Thomas Ensergueix
了解恩智浦S32计算平台的人士应该都比较清楚，该平台主要包括：汽车网络处理器S32G系列、电气化实时处理器S32E系列、区域/域实时处理器S32Z、区域控制/端节点MCU S32K系列、电机控制与传感处理器MagniV系列。其中，MagniV系列主要面向12V电机控制领域，这是一个非常成熟并且成功的产品线，最早成立于飞思卡尔时代，后来随着飞思卡尔被恩智浦收购，并入了恩智浦产品组合大家庭。
感受S32M2的产品力
Thomas Ensergueix给出的数据显示，70年代末，一辆汽车只有一个电子控制单元，包含8个电子元件；而如今，一辆电动SUV拥有90个控制单元，包含8000多个电子元件。
“如果要驱动一个12V的电机，采用分列式的解列方案是最容易的，大约需要50-60个电子元件就可以了。但当前一辆汽车配置了车窗、天窗、空调压缩机、电子电动后备箱、泵、风扇等太多的设备，会用到几百，甚至上千个12V电机，这绝对是个大数目。” 他说，不难想象，当前电机控制领域正面临包括供应链的复杂性、系统成本高、空间和总量、软件和开发复杂性、车内降噪、以及能效/延长续航里程等在内的多重挑战。
因此，S32M2在设计中采用了“基于平台的设计理念”，它集成式的解决方案只需要一半的元器件，剩下的都是无源器件和MOSFET晶体管，因此不仅系统成本小，而且也更轻巧，可有效缩小电路板占用的空间。与分立式电机控制方案相比，OEM使用S32M2能够加快产品上市，并减少印刷电路板体积，降低设计风险和物料成本。
众所周知，在众多类型的电机中，无刷直流(BLDC)和永磁同步(PMSM)电机以其坚固耐用、体积小、重量轻和效率高而闻名，这些都有助于电动汽车实现节能降耗，提升续航里程。S32M2不仅简化了强大的电机控制功能，实现高效运行，还可保持性能裕量，以集成更多功能和特性，同时优化了成本。OEM可以执行电机诊断测试，将数据传输到区域控制器，进行优化以获得更高的性能，进一步提高效率，并降低最终应用中的音频噪声，从而提高乘客舒适度。
经过针对电机控制解决方案的专项优化，搭载Arm Cortex™-M(Cortex-M4或Cortex-M7)处理器内核，涵盖从128KB到1MB多种内存选项的S32M2，可以加速客户部署BLDC和PMSM电机的步伐，有效地提高泵、风扇、天窗和座椅位置、安全带预紧器、后备箱门等汽车应用的效率。
S32M2采用SiP封装方法，将先进计算能力与MOSFET栅极驱动器、用于CAN FD和LIN通信的物理层接口以及直接由汽车12V电池供电的内置稳压器相结合，可应对各种电机控制应用需求。此外，该SiP封装解决方案还充分利用通过ISO 26262 ASIL B功能安全认证的S32K开发流程、S32平台经过验证的安全子系统(CSEc、HSE)以及S32K的综合工具和软件生态系统。
在软件方面，S32M2能够充分利用所有的软件工具和生态系统，包括S32 Design Studio、汽车数学和电机控制库(AMMCLib)、模块化设计工具箱(MBDT)来支持S32平台和通用型的汽车MCU。此外，对于升降电机产生的噪音，恩智浦研发团队通过算法优化降低了电机噪声，只有10-15个分贝，提高了乘客舒适度。
“软件定义汽车”中的电机控制
在软件定义汽车的时代，一个非常明显的趋势是人们正在越来越多的生活在软件世界里。对产品而言，面临的挑战是对未来5-10年软件的工作负载的未知，也就是说，具体的客户需求、未来道路上的车辆会变成什么样、以及对应的解决方案，可能都是未知的。同时，在软件定义的环境里，一辆汽车当前有几百万行的代码需要管理，所以更多地变成了一个软件问题。
于是，对于NXP这样的芯片厂商而言，“以不变应万变”的最好策略就是做好“平台化”，即让自己的平台做到尽可能多的兼容，提供更加丰富、简单、易用的产品，使得开发人员可以便捷地、在多重性能水平之间去选择。
Thomas Ensergueix强调称，没有人希望看到未来的汽车被黑客所控制，所以即便是电机控制，也要认真思考是否能够更好地与车辆其他部位进行沟通，是否能够提供安全性保障。在软件定义汽车的时代，一款面向未来，而且能够让一级供应商和汽车制造商更加省心的电机控制方案，应该是功能安全、信息安全、用户舒适度、易用性的“集大成者”。
据透露，目前来自中国、美国、欧洲的15-20家一级供应商正在进行S32M2的开发、验证和评估工作，预计会在2025年真正上车应用。同时，考虑到中国庞大的MagniV产品客户群体中，也有很多人对S32M2表示了关心，所以恩智浦在中国配置了强大的本地支持团队，为他们提供样片、专业的技术支持和培训，以帮助其加快开发节奏，实现产品快速上市。
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