英特爾進(jìn)軍電動(dòng)車powertrain域控,推出ACU U310

CES 2025展會(huì)上，英特爾展示其自適應(yīng)控制單元芯片U310，實(shí)際這不是第一次發(fā)布，2024年12月在國(guó)內(nèi)的英特爾新質(zhì)生產(chǎn)力技術(shù)生態(tài)大會(huì)，U310就已經(jīng)亮相了。

著名車企 Stellantis 表示，其參與制造的DS、瑪莎拉蒂車隊(duì)新款Gen3 Evo 世代FE電動(dòng)方程式賽車配備了部署英特爾ACU芯片的下一代逆變控制系統(tǒng)，以提高汽車在競(jìng)技賽車環(huán)境中的性能和效率。

英特爾表示其ACU U310支持將多個(gè)實(shí)時(shí)、安全關(guān)鍵型和網(wǎng)絡(luò)安全功能、應(yīng)用和域整合到單個(gè)芯片之中。相較基于時(shí)間和順序處理的傳統(tǒng)MCU / ZCU，英特爾的ACU憑借其集成的靈活邏輯區(qū)域支持更豐富的并行工作負(fù)載，同時(shí)在安全性和性能方面也具有優(yōu)勢(shì)。而在動(dòng)力總成系統(tǒng)中，英特爾ACU支持先進(jìn)算法，能根據(jù)駕駛風(fēng)格和路況自動(dòng)調(diào)整動(dòng)力參數(shù)，從而降低電力消耗。

英特爾宣稱，ACU可降低電動(dòng)汽車的功率成本并提高能源效率：其可幫助車輛回收高達(dá) 40%的動(dòng)力總成系統(tǒng)能量損失，并在WLTP續(xù)航里程測(cè)試中將效率提升3%~5%。此外，英特爾ACU還能顯著降低每輛車的電機(jī)尺寸和物料成本。

圖片來源：英特爾

英特爾目標(biāo)是取代最多6個(gè)MCU，主要應(yīng)用在powertrain領(lǐng)域。

英特爾的X-IN-1 Powertrain域控

圖片來源：英特爾

下圖圖像為仿真說明。

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主要瞄準(zhǔn)底盤、空氣壓縮機(jī)、熱管理領(lǐng)域，算是特殊域控制器。

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U310主要特色

圖片來源：英特爾

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U310具備海量并行數(shù)據(jù)處理能力，當(dāng)然這個(gè)海量指的是底盤領(lǐng)域的數(shù)據(jù)。算力是400 GOPS，即0.4TOPS的算力，這個(gè)算力不算高，同樣在2024年12月，意法半導(dǎo)體推出的STM32N6有0.6TOPS的算力。SPU算力是9.1GMAC，每秒千兆乘法累加運(yùn)算，實(shí)際上1GFLOPS=2GMAC，這里的SPU應(yīng)該是AI專用，而上面的0.4TOPS是并行數(shù)據(jù)處理，可以是傅里葉變換之類的特殊數(shù)學(xué)運(yùn)算加速。

U310內(nèi)部框架圖

圖片來源：英特爾

英特爾收購(gòu)了FPGA大廠Altera，這個(gè)Flexible Logic Unit即FLU有點(diǎn)類似FPGA的可編程邏輯陣列。U310支持5種MCR，包括MM、PID和CORDIC。多元曲線分辨率 （MCR） 涵蓋了廣泛的算法，旨在通過純分量有意義貢獻(xiàn)的雙線性模型表達(dá)原始數(shù)據(jù)來解決混合分析問題。CORDIC （Coordinate Rotation Digital Computer，坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算方法）算法就是一種化繁為簡(jiǎn)的算法，通過基本的加減和移位運(yùn)算代替乘法運(yùn)算，逐漸逼近目標(biāo)值，計(jì)算三角函數(shù)（sin、cos、tan），甚至雙曲線、指數(shù)、對(duì)數(shù)這樣復(fù)雜的函數(shù)，需要通過查找表LUT或近似計(jì)算（如泰勒級(jí)數(shù)逼近），這些需要轉(zhuǎn)換為CORDIC算法實(shí)現(xiàn)。PID（Proportional Integral Derivative，比例積分微分）就比較常見，通常用來控制電機(jī)，確保電機(jī)啟動(dòng)、停止、加速和減速過程中更加平穩(wěn)和精準(zhǔn)。濾波器方面支持4個(gè)8階FIR濾波，4個(gè)4階IIR濾波。還有SQRT計(jì)算平方根。FLU加上柔性硬件安全控制模塊FHSM，能夠滿足EVITA Full和ISO 21434汽車信息安全標(biāo)準(zhǔn)。

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HISIL保證U310達(dá)到ASIL-D級(jí)水準(zhǔn)，失效恢復(fù)在納秒級(jí)完成。

U310的全部參數(shù)

圖片來源：英特爾

英特爾想大破MCU廠家在底盤和電機(jī)控制領(lǐng)域的壟斷，單靠產(chǎn)品本身是不夠的，還要有工具鏈廠家配合，初創(chuàng)廠家很難得到工具鏈廠家的配合，所以英特爾自己開發(fā)工具鏈。

圖片來源：英特爾

雖然自己開發(fā)工具鏈可以解決生態(tài)問題，但要想挑戰(zhàn)四大MCU廠家的地位，英特爾恐怕還有很多工作要做，未來會(huì)如何發(fā)展，我們拭目以待。