Entwicklung und Ausblick aus Sicht eines Zulieferers Microcontroller braucht das Auto

Mikrocontroller für Automobile sehen sich im Vergleich zu anderen MCUTypen mit grundsätzlich unterschiedlichen Anforderungen konfrontiert und benötigen deshalb auch unterschiedliche Architekturen...

Entwicklung und Ausblick aus Sicht eines Zulieferers

Mikrocontroller für Automobile sehen sich im Vergleich zu anderen MCU-Typen mit grundsätzlich unterschiedlichen Anforderungen konfrontiert und benötigen deshalb auch unterschiedliche Architekturen. Auf dem Microprocessor Forum 2007 stellte die Denso Corporation, der nach der Robert Bosch GmbH größte Kfz-Zulieferer, ihre neue MCU-Architektur vor und wagte auch einen Blick in die Zukunft.

Als Nummer-1-Zulieferer von Toyota hat Denso zahlreiche Steuergeräte (ECU) entwickelt, die nicht nur helfen, den Ausstoß von CO2 und NOx zu reduzieren, sondern zahlreiche Systeme steuern wie Motor, Airbags, ABS, Klimaautomatik, GPS-basierende Navigationssysteme bis hin zu elektrischen Fensterhebern.

Systeme im Automobil-Umfeld müssen zuverlässig und reaktionsschnell arbeiten, so dass MCUs die von unterschiedlichsten Sensoren gelieferten Signale in Echtzeit verarbeiten können. Sie müssen auch dann noch funktionieren, wenn die Bordspannung z.B. beim Motorstart absinkt. Des weiteren enthalten Autos heutzutage mehr Steuergeräte als jemals zuvor, im Luxus-Segment ist man mittlerweile bei 70 bis 80 angekommen, aber selbst in der Kompaktklasse sind im Schnitt 20 Steuergeräte verbaut. Allzweck-Prozessoren sind für diese Aufgaben unbrauchbar, da Steuergeräte aus baulichen Gründen auf kleine Chips angewiesen sind, die zahlreiche Funktionen ausführen und somit eine sehr hohe Integrationsdichte voraussetzen.

Die MCUs für Automobile können in drei Kategorien eingeteilt werden: High-End, Mittelkasse und Low-End. Die High-End-ECUs verarbeiten multimediale Daten für Unterhaltungsund GPS-Navigationssysteme. Low-End-MCUs finden sich in relativ einfachen Systemen wie elektrischen Fensterhebern; trotzdem müssen sie hochintegriert sein und eine bestimmte Peripherie aufweisen. Während die High-End-MCUs in der Regel standardisiert sind, müssen im Low-End-Bereich oft anwendungsspezifische Entwicklungen vorgenommen werden. Mittelklasse-MCUs weisen oft beide Charakteristiken auf und benötigen Echtzeit-Funktionalität für die Steuerung von Motoren und Airbags. Zusammen mit den Low-End-MCUs sind ihre Einsatzgebiete in der Regel Sicherheits-Funktionen und andere automobil-spezifische Anwendungen.