当前，汽车市场动力域正经历着从传统机械式架构向电气化、智能化架构的转型。这一转型主要体现在电动化与智能化融合、端侧人工智能、软件定义与OTA升级、 跨域协同与集成化等趋势的演化发展。多合一微控制器（MCU）在动力域的这一演化发展中扮演着至关重要的角色，推动动力域系统的电气化、智能化和集成化。然而，如何实现集成度与复杂性的平衡，兼顾高效能与低功耗，满足市场的不断变化和升级需求，都是从业企业需要考虑的问题。

4月25日-26日，“2025汽车半导体生态大会暨中国车规芯片技术路演”，作为2025上海车展的主题论坛之一，隆重举行。在4月25日召开的“2025汽车半导体生态大会”上，意法半导体(中国)投资有限公司汽车电子应用总监姜炯迪发表了《ST系统方案助力多合一动力域控制器发展趋势》为主题的演讲。姜炯迪指出，电气化集成时代已经到来，智能驾乘体验需求不断增长。如何开发对于开发者与用户共同友好的解决方案，克服过往传统方案中的设计难点与需求痛点，通过丰富的产品线降本增效，为市场带来又快又好的可持续发展动力，将是未来发展的重点。

汽车动力域：走向电气化集成阶段

随着全球汽车产业加速向电气化、智能化方向转型，动力域控制系统正经历前所未有的变革。传统分布式ECU架构正逐步向集中式、集成化的域控制器演进。在传统分布式阶段，ABC、DCDC、VCU、BMS等器件相互分立，依靠繁重复杂的线束连接器进行互联，体积庞大。

根据姜炯迪的介绍，在经历了物理式集成阶段之后，也即实现了X in 1的集成，现在的汽车动力域正在走向电气化集成阶段。这个阶段不再仅仅是对原本分立的ABC、DC/DC、VCU、BMS进行物理集成，还将推进其走向电动化与智能化的融合，实现跨域协同。另外，在软件方面，随着软件开发进度的加快，软件定义与OTA升级也在加速推进。与此同时，人工智能亦在端侧的更多场景中得到应用。

从传统方案到电气化集成，整个转型过程中，多合一微控制器都发挥了关键性的作用，推动着动力域系统更好更快地实现电气化、智能化和集成化。

“目前，国内很多车厂和零部件供应商，都看到了这样的趋势发生，并根据自身理解与能力，推出各种解决方案。但是，每家的想法不同，每家的集成方式也不一致。这就需要MCU厂商提供灵活的系统解决方案给到用户，以满足不同的应用场景与需求。”姜炯迪指出。

以ST新能源创新中心开发的一款面向下一代动力域架构的多合一动力域平台为例，该方案采用一颗6核MCU为核心，实现VCU、BMS、OBC等多器件多功能的集成。整个系统实现了轻量化、高效率与成本节约。与传统方案相比，重量下降约43%、体积减小27%，高压部件系统效率增加1%。

多合一MCU：ST构建完整产品线

在汽车微控制器领域，ST构建了覆盖从执行器控制到跨域融合的完整产品线，从单点的控制器、车身的小节点，到动力、底盘的智能节点，再到多域的融合域控制器、网关，可以根据不同的整车需求，提供不同的产品方案。

STM32 A系列是ST经典产品线之一，基于Arm Cortex-M内核，可提供从入门级到较高性能的算力支持，适合电机控制、传感器接口等实时性要求较高的应用场景。Stellar X系列基于Arm M85/M55，适合执行与精确控制，可用于底盘与安全、车身控制器、区域控制器、驱动控制器当中。Stellar P系列/G系列基于Arm R52+，适合实时集成平台，能够同时处理多个实时任务，适用于X in 1电气化等场景。

以Stellar P系列为例，其采用了ST独有相变存储器(PCM)，相对FLASH具有4倍的写入速度，具有隔离执行环境的多核心系统，可进行硬件虚拟化，确保应用安全并避免干扰。在信息安全方面，采用AES-Light 加密算法加速消息认证，保护重要的安全任务。

PCM存储：带动汽车存储架构新理念

在汽车微控制器领域，存储技术的革新成为提升系统性能的突破口之一。相变存储器以其独特的物理特性，在汽车MCU应用中展现出显著优势。ST率先将其应用于汽车MCU当中。如Stellar P系列就率先集成了嵌入式PCM存储方案。

根据姜炯迪的介绍，Stellar P系列可以支持最大39MB的PCM容量，它相对传统的Flash嵌入式闪存，存取速度更快，可以达到传统NOR闪存的4倍，大大加快汽车用户进行OTA升级时的刷新速度。在28/18 nm工艺下，PCM具有行业最小的嵌入式NVM单元，存储密度是其他方案的2倍，在28 nm工艺下，每个信息位的尺寸减小1/2，可以给客户带来更大的降本效果。

资料显示，PCM利用硫族化合物材料在晶态与非晶态之间可逆相变的特性存储数据，这种原理为其带来多项优势，更快的读写速度、更高的耐久性、更长的数据保持时间。PCM的引入改变了汽车MCU的存储架构设计理念。新型汽车MCU可以采用更扁平化的存储结构，简化了内存管理，降低了整体功耗，有助于削减整个系统的BOM成本。

边缘AI：开创更多应用新场景

边缘人工智能的兴起同样深刻改变着汽车动力系统的运作方式。意法半导体在其多合一MCU中集成Neural-ART神经网络加速器(NPU)，基于可重构CNN 推理引擎，为动力域控带来前所未有的智能化能力，开创了多个创新应用场景。

在电驱系统方面，现代多合一电驱系统要求MCU能同时处理多重任务，如故障诊断、效率优化等。Neural-ART NPU通过硬件加速支持复杂的自适应控制算法，可以提前估算电机定转子温度、功率器件结温，识别齿轮故障，对轴承老化进行监测提前识别轴承磨损等潜在问题，实现预测性维护。

在电池健康状态预测方面，搭载Neural-ART NPU的MCU可实时处理电压、电流、温度等多维时序数据，通过深度神经网络直接学习电池老化特征，对电池健康状态进行预计管理。

在车载充电器方面，搭载Neural-ART NPU的MCU可对交流电网波形进行异常分类，记录异常波形类型，进行充电保护。

整体方案：取得有效检测验证

姜炯迪还特别强调，ST的目标不是仅仅推出一个产品，停留在Demo阶段，而是提供软硬件设计、系统检测验证等，希望方案更加完善，更加贴近用户需求。

比如在GTM模块应用示例中，MCU用于电机控制SVM，采用GTM中的MCS单元做SVM控制，可以降低主核-12%负载率。用于取代逻辑保护电路，GTM的MCS单元独立于主核，可用软件编写灵活响应逻辑取代系统中的逻辑保护电路，减少外部器件和PCB尺寸，提升随机硬件失效度量指标（PMHF）。GTM用于复杂的PWM时序管理，可完全同步控制多通道时序更新，确保PWM更新一致性。

同时，这些产品方案在推向市场前也进行了大量测试检验，如双脉冲测试、电驱，充电, DCDC等系统台架性能测试等，均取得良好表现。ST在汽车电子方面，拥有全面的MCU产品线，丰富的智能模拟器件，和宽禁带功率器件可以满足用户方方面面的不同需求。ST高度重视中国市场，坚持“在中国，为中国”的中国本地化战略，希望能够通过更多的产品，服务于国内的汽车行业用户。