???????????????????????????????????????????? 多核技術
?? ?最終決定汽車“智能”的是MCU和MPU的基本性能。PC和服務器的MPU的消耗功率隨著CPU的高速化而增加并達到極限，雖然向多核化發展的向量變了，但這對于汽車用的高端MCU和MPU還是一樣的。汽車用MCU的使用環境很嚴苛，需要在高溫下工作。例如，發動機ECU當初置于車廂內，而現在被安裝到發動機艙中，要在溫度為125 ℃的環境下工作。所以，必須把它的發熱量控制到比PC等小得多。頻率自然是有上限的，在壓低頻率的同時又使性能提高的方法就是多核技術。瑞薩對控制器和處理器分別采用SH-2A和SH-4A兩個多核化方法來開發新產品。
?? ?另一個與PC的不同之處是在汽車用MCU和MPU中，PC那樣的對稱多處理SMP（Symmetric Multi-Processing)還不能滿足全部的必要條件。圖1是多核技術在汽車電子中的一般應用形式。發動機和變速箱控制、剎車和轉向控制、車輛協調、多媒體等各自所需的多核形式和處理方式與圖1所示的有所不同。例如，發動機和變速箱控制采取雙核方式時，要作為兩個互不干預的實時控制系統進行工作，就應當采用不對稱多處理AMP(Asymmetric Multi-Processing)。任務的分配采取程序指定方式。另外，趨向于by-wire方式的剎車和轉向控制要使二個內核完全相同地工作，以保證系統的冗余性。這就必需采取能夠對二個內核的工作狀況進行比較監視的結構形式。為此，瑞薩在剎車和轉向控制用MCU的SH-2A內增添了Lock-Step Dual功能。這種功能如圖2所示，它在經常對2個CPU的工作狀況進行比較的同時，還雙工地對DMA控制器和外圍用總線橋的工作狀況進行比較監視。

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?????????????????????????????????????? 發動機和變速箱控制
??? 汽車的尾氣排放是造成空氣污染和地球變暖等的原因之一。因此，汽車產業一直在為盡量減少并凈化所排放的尾氣而努力。減少尾氣排放的最主要方法是使燃料高效地轉化為旋轉動力，傳送給車輪。用更少的燃料得到更大的旋轉動力，就可以節省燃料費用。為了實現這一目標，必須要有精度高的動力系。動力系由發動機、離合器、變速箱、差動齒輪和驅動軸等構成，發動機和變速箱用ECU進行電子式的控制。為了進行復雜的控制需要高速執行大規模的控制算法，ECU必需能夠高速工作，并且內置大容量快速擦寫存儲器的微型計算機。而且，近來要求ECU在用于發動機控制時，要安裝到高溫的發動機艙內；而在用于變速箱控制時，要安裝到高溫的潤滑油中。都必須能夠在125℃條件下穩定工作。
??? 瑞薩以前供應的內置有SH-2E的SH705x系列已被許多汽車制造商使用。
?? ?現在則供應內置有SH-2A(是比SH-2E更高檔次的內核)的SH725xx系列，正被許多汽車電子制造商用于新產品開發，從今年到明年就會開始應用于實際運行的汽車上。現在檔次最高的是SH72544R型產品，它的工作頻率為200 MHｚ，內置有2.5 MB的Flash存儲器、具備128 KB數據保存用EEPROM功能的Flash存儲器、128 KB SRAM、用于實現發動機控制的高性能定時器ATU-III、3通道CAN，可應用于未來的發動機和變速箱的電子控制。Flash MCU首次采用90 nm工藝，提高了工作頻率，并且擴大了內置Flash存儲器的容量。
??? 今后，動力系電子控制的復雜性將提高得越來越快。為了適應這一趨勢，可以采用安裝有2個SH-2A的多核SH-2A-Dual 來實現高性能化。

????????????????????????????????????????? 圖形儀表板
?? ?汽車的儀表板上安裝有各種儀表和顯示器，還有對駕駛員起警示作用的警示燈和報警蜂鳴器。以前是使用機械式的速度計、燃料存量表和里程表，而現在的儀表板大都是用步進馬達和LCD構成。最近，更有中、高檔車裝上了在大型LCD上顯示汽車診斷信息、安全信息等內容的儀表板。
??? 現在人們關注的是能夠顯示更多信息的圖形儀表板。圖形儀表板可以分為兩類，一類是在原有采用步進馬達驅動的儀表上增加TFT-LCD圖形顯示的儀表板，另一類是不使用儀表那樣的可動零部件，而所有內容都用大型TFT-LCD圖形儀表板顯示。
?? ?同時使用儀表和TFT-LCD的圖形儀表板應選擇價格不太高的中型QVGA或WQVGA尺寸的TFT-LCD。TFT-LCD上顯示駕駛員容易看清的汽車診斷信息、安全信息的同時，又可以利用軟件切換顯示汽車倒退時拍攝到的后方圖像，還可以用箭頭表示目的地的方向，提供簡易型導航功能，所以它可以提高駕駛員的辨別能力，明顯改善安全性。在歐洲，各汽車制造商已經做了計劃，不僅僅限于高檔車，中檔車也要使用這種儀表板。制造這種儀表板必需采用高速處理技術，要使用速度為100 MHz以上的32位微型機。瑞薩為該應用提供了32位微型機SH7262和SH7264，現在正在供應樣品，并且將于今年5月開始生產。由于內置有144 MHｚ 32位SH-2A CPU、圖形與視頻顯示用的視頻顯示控制器和視頻輸入端口、能夠雙面保持WVGA（480×240像素）TFT-LCD用幀緩沖器的1 MB SRAM等，因此可以大大減少外接元器件。SH7262雖然沒有內置控制步進電機的PWM定時器，但與驅動步進電機的廉價儀表板用MCU組合，就可以構成多種功能各異的儀表板。SH7264內置有4個控制步進電機的PWM定時器，所以用一個就能構成完整的儀表板。
?? ?使用SH7264的圖形儀表板的一個構想如圖3所示，可以看到它的外接元器件很少。還有使用SH7264的儀表板演示系統，為了便于用戶進行開發，提供儀表板演示軟件、圖像資料庫，將位映像數據變換為RGB輸出的轉換器等的軟件。

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????完整的圖形儀表板的TFT-LCD和控制電路價格高昂，估計還要過一些時候才會有更多的汽車安裝使用它。

??????????????????????????????????????? 網間連接器
??? 現在的汽車有車身控制、安全（氣囊）、動力系、多媒體子系統及多個用于故障診斷的網絡在工作，目前這些子系統主要使用CAN連接。而且，今后隨著通信量的不斷增加，要采取既能提高CAN的波特率又可以增加通道數的辦法。
?? ?因此，向更高速的10 Mb/s FlexRay演進是汽車網絡未來的主要發展方向。但是，汽車網絡要有極高的可靠性，必需進行各種各樣的技術評價。就目前來說，實際應用到汽車中的還非常有限。所以，在FlexRay普及之前，CAN將唱主角，現在的問題是如何增加它的通道數以適應需要。實際上，高檔車所使用的CAN，通道數約5條。另一方面，如果從拓撲學的觀點來看CAN，主要瓶頸就在于各通路交叉點的網間連接器的處理能力。
??? 為了適應這一狀況，瑞薩提供R32C/145組作為CAN的網間連接器用MCU。如圖4所示，R32C/145使接收部分硬件化，進行6通道CAN的路由選擇。1～2通道CAN通常用軟件來處理網間連接器，但是，一旦通信量增加，就不能用軟件處理而必需要用硬件。利用硬件化的方法能夠在20 μs之內實現消息中繼，與此同時就可使軟件負擔減少70 %以上。R32C/145也符合汽車用標準軟件開發聯盟AUTOSAR規定的網間連接器的軟件規格。

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????今后，瑞薩還打算開發能與FlexRay和MOST等兼容的網間連接器用的MCU。

????????????????????????????????????????? 數字式汽車音響
??? 多核SH-2A-Dual正被逐步推廣應用于高端數字汽車音響。SH7265安裝有2個工作頻率為200 MHz的SH-2A，具備480MIPS×2的處理能力。如圖5所示，其中的一個CPU用來處理硬盤，與此同時另一個CPU用來處理媒體系統，就是所設想的不對稱并行處理(AMP)。SH7265除了安裝USB2.0(高速)主機外，還內置有能適應各種格式的聲音軟資料庫和AAC編碼器。編碼器因為其所使用的規格種類和內容包含有變化的部分，所以用軟件來完成；從工作效率的角度考慮，編碼器還是用硬件構成才是上策。

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