众所周知或不知道，恩智浦的汽车业务非常有能力，占收入的50%以上，而汽车处理器是其中的支柱，2024年恩智浦被TechInsights和StrategyAnalytics评为年度汽车处理器领域的市场领导者。
这家汽车行业领导者最近推出了S32M2系列专用电机控制解决方案，用于软件定义的汽车边缘节点，这是一款集成式12V电机控制解决方案，将高压模拟功能与嵌入式MCU集成在一起。
S32M2 起源：基于久经考验的 12V 电机控制 S12 Magniv 系列
虽然S32M2是恩智浦发布的新系列，但它源自恩智浦成熟的产品线，即恩智浦支持12V电机控制的S12 Magniv系列，可追溯到飞思卡尔时代，而新的S32M2充分融合了恩智浦在电机控制领域的经验和S32汽车平台的软件开发优势， 将恩智浦的12V电机控制解决方案带入软件定义汽车的新时代。因此，BLDC和PMSM电机控制开发可以更快地部署，S32M2中使用的工具和算法可以快速原型化，并且可以在不到20分钟的时间内完成电机旋转的设计。
S32M2硬件：将高压模拟功能与S32K汽车MCU集成
如下图所示，可以看出S32M2将高压模拟功能与S32K汽车通用微控制器封装在一起。
左边是恩智浦的高性能MCU，右边是汽车专用的高压模拟芯片，包含电机控制所需的重要功能，如MOSFET栅极驱动器、电压调节以及LIN或CAN FD集成的物理内部环境。 与分离式解决方案相比，集成解决方案显然节省了大量空间和质量，并降低了成本。
在S32M2封装过程中，恩智浦考虑了压力或电压接合、电压调节等因素，整个高压硅需要应对多种电压，恩智浦在设计中也考虑到了谨慎的响应，也考虑到产品温度可能达到150摄氏度，设计也保证了散热良好。 同时，在硬件支持方面，恩智浦还将提供参考设计、评估板等。
S32M2软件：支持软件定义汽车，可在不到20分钟的时间内转动电机
在谈论了S32M2硬件资源支持之后，我们再来看看恩智浦的软件：开发工具、电机算法和可重用性。
上图的蓝色部分主要展示了其开发工具和生态系统合作。 MBDT 代表模块化设计工具箱，它允许客户通过自定义算法然后自动生成来构建模型。 汽车数学和电机控制库 （AMMCLIB） 具有一些非常有价值的功能来驱动整个平台。 S32设计工作室能够支持与S32平台相关的所有相关平台，这些平台都是基于ARM的，恩智浦还拥有广泛的基于ARM的第三方生态系统支持。
图片的绿色部分展示了恩智浦过去15年在S12 Magniv系列电机控制方面的经验，因为S32M2起源于Magniv家族，其相关经验和软件优化自然可以支持S32M2。 恩智浦拥有非常广泛的电机控制算法，如换向控制、FOC无传感器控制、单采样电流测量等，可以进一步降低电机传感成本，同时先进的算法能够将电机噪音降低多达 10 到 15 分贝。 此外，还有很多算法支持轻量化、更高效的电机，一辆车中的电机数量可以达到20 25个，每节省一瓦时，就可以减少电动汽车电池的消耗，增加续航里程，支持电动汽车制造商使用更小的电池。
上图显示了四个主要的EV e架构平台，它们似乎比较复杂，相关的**量会巨大，它们之间的软件管理也是一个大问题。 恩智浦的S32系列具有高度可扩展性，S32M2的发布还允许将其扩展到12V电机控制节点，使其能够为几乎任何车辆实施ECU，并使OEM和一级供应商更容易在拓扑之间移动，在架构节点上上下移动软件工作负载和功能，以涵盖所有基于S32的处理元件。 以OTA功能为例，可以通过边缘节点在本地完成，也可以在更高层次上完成，比如区域控制器或更高性能的计算，可以基于S32K或S32M2，可以更集中地控制数据。 这完全取决于 OEM 和 Tier1，而 S32 可以满足所有这些选择路径。
总体而言，S32M2中使用的工具和算法能够以“中国速度”支持非常快速和创新的原型设计，恩智浦的分销商能够在不到20分钟的时间内旋转电机。
S32M2安全：嵌入式安全符合ASIL B标准且防黑客攻击
S32M2 根据 ISO26262：2018 标准开发，旨在用作环境分离安全芯片 （SEOOC），用于汽车安全完整性等级 （ASIL） B 的系统。 ADI公司通过并排查看S32K MCU器件系列中经过验证的微控制器，可以抑制单个半导体芯片中可能发生的许多常见故障，从而实现占用空间小的远程解决方案，而不会影响相关的功能安全。
随着越来越多的通信和交互在架构和安全上变得越来越重要，如果门可以被黑客控制，结果是难以想象的，对于恩智浦来说，功能安全、信息安全以及用户的舒适性和易用性至关重要，并且会随着未来技术的演进而发展，使电机控制有足够的性能和能力来跟上技术的发展。
S32M2应用：随处可用，预计到2024年上路
在汽车中，S32M2扮演着很多角色，比如现在电动汽车中的安全功能：安全带预紧器、方向盘调节、转向柱锁定、大灯控制等，都是电机控制带来的安全功能，遵循ISO 26262 ASIL B标准;在驾驶体验和舒适性方面，包括座椅和头枕调节、侧滑门控制、可折叠方向盘等引擎盖下的冷却风扇和热泵系统、电动汽车电池组的冷却系统、汽车逆变器的冷却系统，以及使用气泵冷却或加热驾驶舱的一些场景。
下图所示的低平面天窗和可折叠方向盘说明了S32M2的优势。 这两种应用都有非常严格的尺寸要求，例如天窗ECU和电机的尺寸非常小，方向盘还涉及多个电机来折叠方向盘。 您可以看到，S32M2 用于这些应用，对尺寸和尺寸控制得非常好。
在这两种情况下，都强调功能安全，例如根据 ISO 26262 ASIL B 进行安全检查和安全操作，以及防止手指夹伤（例如在打开天窗时）。 还有一些动作可以防止事故的发生，比如在开车的时候，你绝对不希望方向盘突然折叠消失，所以要确保控制非常有效，还要保证安全控制。 此外，由于集成度高，支持小型ECU所需的组件数量减少，BOM还可以实现两位数的减少，可以更好地支持OEM和Tier 1的生产运营。
恩智浦汽车处理器事业部集成解决方案高级总监Thomas Ensergueix表示：“大约有15-20家一级公司，包括中国、美国和欧洲的一些国家，正在测试S32M2，如果它真的被使用，它应该在2024年之前。 还有很多开发和验证工作要做，现阶段的主要工作是评估，真正的上路应用将在2024年左右。 恩智浦在中国拥有庞大的客户群，使用Magniv产品，其中许多客户都对S32M2表示了兴趣。 我们在中国拥有一支非常强大的团队来支持当地客户，为他们提供样品，帮助他们进行开发，为他们提供专业的技术支持和培训。 对于恩智浦来说，中国是一个非常重要的市场，在这个非常活跃的电机控制领域，我们通过帮助中国OEM来服务中国市场，同时也服务于全球OEM和市场。 ”