意法半導體(STMicroelectronics, ST)深耕汽車市場已超過30年，為客戶提供涵蓋典型車輛中多數應用的多元產品與解決方案。隨著市場的發展，ST的產品陣容也不斷精進，其中汽車微控制器(MCU)是關鍵之一。
ST在嵌入式非揮發性記憶體(eNVM)領域最早推出ST10系列，隨後推出採用PowerPC架構的SPC5系列車用微控制器，累計出貨量已超過10億顆。此外，STM8系列中具成本效益的汽車控制器也進一步豐富了產品選擇。
ST最新一代的汽車微控制器Stellar系列，是業界首款涵蓋整個車用MCU範疇的Arm架構產品組合，從入門級到高階解決方案皆有提供。這些先進的微控制器能降低系統複雜性，確保安全性與保密性，並提升次世代車輛架構與功能的性能與效率。客戶可藉此縮短開發時間，專注於為軟體定義車輛(Software-Defined Vehicle, SDV)帶來創新與差異化，在競爭激烈的市場中脫穎而出。
Stellar是業界首個進入eFlash之後的嶄新技術產品系列，代表目前市面上最成熟、記憶體元件體積最小的汽車級解決方案。Stellar系列針對電氣化進行最佳化，包括X-in-1車輛動作控制運算、新型車輛架構、分區與域控制，以及專為關鍵安全子系統(如ADAS)設計的安全微控制器。
Stellar全面支援汽車的轉型發展，將多項功能整合至單一裝置，同時持續增加車輛功能。這得益於多項關鍵技術，包括精確選定的核心技術、虛擬化、乙太網路支援，以及嵌入汽車MCU的突破性記憶體技術，這對於面臨應用記憶體容量挑戰的客戶而言，帶來了革命性的改變。
Stellar微控制器採用了Arm Cortex-R52+技術，這款高效能處理器提供即時虛擬化功能，專為時間關鍵型的安全與保密系統設計。此處理器能夠同時運行多個應用程式，且相互之間不會干擾。此外，透過全可編程的輔助核心，可加速特定功能，例如路由、低功耗管理和數位濾波，同時減輕主核心的運算負擔。
Arm汽車業務線資深副總裁暨總經理Dipti Vachani表示，隨著駕駛體驗在人工智慧與軟體定義車輛的時代不斷演進，提升汽車的功能安全、靈活性及即時效能能力至關重要。Stellar微控制器系列以Arm技術為基礎，結合Arm運算平台的先進安全與即時功能，以及廣泛的Arm軟體生態系統。這不僅能幫助汽車製造商遵守嚴格的安全法規，同時也能導入創新功能，保持其在汽車產業的地位。
Stellar微控制器為車輛導入乙太網路功能，並成為ST首款內建乙太網路交換器的微控制器。透過乙太網路，資料傳輸更加高效且靈活，能支援所需的千兆吞吐量，並提供更高等級的安全性。透過支援多種車內通訊拓撲結構，例如乙太網路環路，車用微控制器能有效縮短車內電線長度並降低製造成本，達成將電線長度和成本減半的目標。
Stellar微控制器內建的相變記憶體(Phase Change Memory, PCM)技術及其靈活性，徹底改變了無線(OTA)更新的實施方式。在汽車產業中，OTA更新是新增功能、安全補丁或保密性更新的關鍵技術，且無需實體介入。然而，這種靈活性通常需要提前慎重考量未來的記憶體需求，這可能導致成本增加和規畫的複雜化。
ST的PCM技術並非普通的記憶體。不僅是業界車用微控制器中體積最小的記憶體單元，還開創了一項在汽車領域的革命性突破，重新定義車輛軟體的可能性。憑藉ST的創新PCM技術，記憶體功能達到了全新的精密層次。這不僅是提升記憶體效能，而是一項前瞻性的解決方案，為汽車產業帶來高度適應性與長期價值，使最終開發者能夠不斷改良與升級車輛功能。
隨著車輛逐漸轉向以軟體為主導的設計，導引新功能與升級能力變得不可或缺。PCM的突破性技術支援此一轉變，使車輛更加靈活並專注於未來發展，為汽車製造商提供全新方式來改善駕駛體驗，伴隨車輛技術持續進步。
此外，PCM提供不中斷OTA更新的能力。PCM可安全地儲存更新檔案，而不影響車輛當前的運行狀態。憑藉同步讀寫功能，新軟體的下載過程不會干擾微控制器上已在運行的應用程式碼，確保在更新期間維持穩定的性能。
Stellar P系列專為多功能整合而設計，Stellar G系列則針對軟體定義車輛(SDV)分區控制器的需求進行最佳化。這兩個系列採用ST內部研發的eNVM技術，使用28奈米FD-SOI製程，具備更高的頻率表現、更低的功耗，以及更強的抗輻射能力。Stellar是首款通過功能安全認證的28奈米產品，預計將於2024年年底開始量產。
Stellar系列支援X-in-1動力系統的發展趨勢，加速從化石燃料車輛轉向電動車的進程。X-in-1動力系統解決方案將多個元件整合到單一的電子控制單元(Electronic Control Unit, ECU)中，使製造商能夠打造高效、小巧且具成本效益的車輛。
Stellar提供可擴充的X-in-1解決方案，能滿足從低度整合到高度整合的多種ECU需求。此解決方案透過增加核心數量、類比元件與I/O功能的靈活性，支援日益複雜的X-in-1系統。
欣旺達創辦人王明旺表示，欣旺達為汽車供應商提供穩定可靠的電子系統解決方案。此次欣旺達與意法半導體(STMicroelectronics)展開的新合作，專注於使用ST先進的Stellar微控制器及其專有製程研發的解決方案，主要包括電池管理系統(BMS)、車輛動態控制(Vehicle Dynamic Control, VDC)/分區控制及車身控制功能。欣旺達的目標是共同為下一代能源車輛提供智慧解決方案。
Stellar微控制器的核心元素：
- Arm Cortex-R52+技術：可同時運行多個即時應用程式，且互不干擾。
- FD-SOI技術：達到更高的運算頻率，同時降低功耗，並提升抗輻射能力。
- 全新強大的無線更新方式與真正的EEPROM功能。
- 系列乙太網路相關技術(MAC、MACSec、交換器)：可分配大量資料，支援多種車內通訊拓撲結構，並降低車輛製造成本。
- 完全可編程的輔助核心：用於加速特定功能，例如路由、低功耗管理與數位濾波，同時減輕主核心的負擔。
作為汽車微控制器擴展藍圖的一部分，ST將導入STM32通用微控制器平台進入車用領域。STM32平台以其成本最佳化、簡易性與穩定性而廣受認可。在加強汽車級品質與安全性的基礎上，STM32A將達到最高ASIL B標準。該平台將專為邊緣執行裝置設計，從最簡單的功能到更複雜的單一任務，都能以最佳化的成本處理。這尤其適合於車輛系統中的應用，如車窗、後視鏡與車頂的馬達控制等功能。
隨著時間的推移，工業與汽車硬體及軟體平台的融合將結合這兩個領域的優勢。汽車領域帶來了強大的安全技術專長，而工業領域則具備深厚的物聯網與人工智慧解決方案基礎。未來的融合將共享硬體技術、核心架構，以及統一的工具與軟體生態系統，讓客戶能在不同解決方案間無縫切換，提供簡化流程與全面的擴充能力，加速創新。
邊緣AI技術便是工業應用現已採用，而且未來將惠及汽車領域的典範之一。神經加速器技術及相關工具讓開發者能輕鬆將AI導入應用中，無論其資料科學的專業程度如何，都能有效加強汽車系統功能。ST在過去十年間致力於開發微控制器、智慧感測器和AI軟體工具，以滿足客戶需求並充分利用邊緣AI的潛力。
雖然AI在汽車領域(超越自駕車應用)仍處於初始階段，但已有一些具有潛力的應用趨勢正在浮現，例如系統最佳化、能源效率提升及問題解決。舉例來說，虛擬感測器可以測量轉子溫度，預測性維護則可確保車輛可靠性。隨著車輛內感測器數量大幅增加，AI將在虛擬化許多感測器發揮關鍵作用，進一步提升汽車性能。同時，在安全性領域，工業與汽車的融合也將帶來顯著益處。
未來將採用最先進且更高效的18奈米製程技術。ST為車用微控制器打造的先進技術組合涵蓋40、28、18奈米製程技術，以最佳化產品性能與成本，滿足不同應用需求。
作為一家垂直整合製造商(IDM)，ST開發基礎的半導體製程技術，建立核心智慧財產(IP)，並利用這些技術和IP設計產品，同時透過自有工廠或合作夥伴進行製造、測試及封裝。這種模式為客戶帶來多項優勢：
o 製程技術針對客戶在不同市場的應用需求進行設計與最佳化。
o ST擁有專為特定功能與系統設計的IP模組。
o 製造過程透過製程、產品及運營團隊之間的緊密合作，達到性能與良率的最佳化。
o 控制製造產能並建立靈活且可靠的供應鏈。
上述優勢對於汽車客戶尤為重要，能確保其產品的穩定性與競爭力。
這些優勢的典範是ST為其Stellar微控制器開發的FD-SOI與PCM技術結合。ST是這兩項技術的重要創新者之一，並與合作夥伴攜手將其推向市場。ST對技術的精通及針對汽車應用的調整能力，打造出具有獨特優勢的產品。ST的PCM技術應用，使其創造出業界體積最小的記憶體單元，記憶密度達到其他選項的兩倍。
由於這項記憶體技術具備高能源效率、高可靠性與抗輻射能力，採用FD-SOI設計且嵌入PCM的晶片能滿足汽車應用最嚴苛的要求。ST的PCM技術符合AEC-Q100 Grade 0汽車標準，運作溫度可達+165°C。此項專利技術還支援高溫資料保存，包括焊接回流過程，確保韌體能在焊接前完成上傳。
從開發工具到針對安全性、保密性及資料交換與分配的專用庫，ST建立了一個廣泛的合作夥伴生態系統，進一步加強其技術產品組合的能力。這不僅補充了技術，還簡化了流程，幫助客戶在邁向軟體定義車輛(SDV)的轉型過程中更加順利。
Green Hills Software創辦人暨執行長CEO Dan O’Dowd表示，意法半導體與Green Hills Software密切合作，致力於提供創新的整合硬體與軟體解決方案，以因應汽車OEM和Tier 1供應商在下一代車輛分區架構中面臨的日益成長的挑戰。Green Hills量產驗證的安全認證RTOS和工具，結合ST Stellar SR6的獨特通訊技術，提供先進的容錯分區網路，大幅降低單一車輛成本並縮短上市時間。
Vector嵌入式軟體與系統產品線總監Jochen Rein進一步表示，透過MICROSAR Classic，Vector為客戶提供安全且穩定的ECU基礎軟體，涵蓋廣泛的應用範例。由於多年來與ST的密切合作，針對全新Stellar微控制器的相應支援已經到位。將Stellar的先進硬體與Vector穩定的軟體結合，客戶能夠為ADAS應用提供最高等級的安全性與可靠性，同時成功因應邁向軟體定義車輛的轉型挑戰。
普華基礎軟體副總裁羅通說道，普華基礎軟體是中國的車用作業系統開發商，也是AUTOSAR在中國基礎設施軟體的首選合作夥伴。自2016年與ST開始合作以來，普華基礎軟體已成為ST在中國的MCAL代理商，支援多款微控制器產品，包括SPC58、SPC56和STM8A。雙方未來將在新推出的Stellar系列產品上展開更深入的策略合作，並將支援EasyXMen開源作業系統。
東軟睿馳NeuSAR CP產品事業部總監王繼鵬進一步表示，東軟睿馳的軟體平台NeuSAR是中國全堆疊『AUTOSAR+中介軟體』量產之一的領先者，廣泛應用於下一代ADAS、底盤、動力和車身控制系統。東軟睿馳提供完整的解決方案，涵蓋ST SPC5和Stellar E系列車用微控制器，並包括應用層與基礎層軟體、啟動載入程式、韌體更新與模擬，未來將延伸至新一代Stellar P和G系列。雙方將攜手打造更高層次的汽車級軟硬體整合解決方案，幫助OEM和一級供應商提升效率、提供個人化與差異化功能，加速推動軟體定義車輛(SDV)的創新發展。
ST以產品架構的共同基礎與高可靠性的汽車級品質為核心，提供廣泛且深入的產品系列。「廣泛性」指其涵蓋範圍從128KB~64MB的記憶體，以及從單核到多核虛擬化運算；「深入性」則在於每個系列的專屬功能設計，例如Stellar P和G系列著重於多功能整合，而STM32A則針對單核應用進行最佳化，聚焦於效能與簡化設計。
ST擴展的車用微控制器藍圖著重於協助客戶簡化系統設計、提升運作效率，同時確保次世代汽車的最高安全性與可靠性標準。該藍圖涵蓋電氣化、個性化、自動化以及連結性等關鍵領域。
