STMicroelectronics、Valens、次世代クルマ向けシステムを�t��
オートモーティブワールド2025では、半導��メーカーが単なるパワー半導��を�t��するのではなく、実際のEV（電気�O動�Z）に組み込む����の�ξ�を��すというブースが�`立った。これからのクルマのテクノロジーに使えるレベルの�ξ�を見せつけた。その中から��例としてSiCパワー半導��のスイスのSTMicroelectronics（図1）と、8Gbpsと高�]のSerDesを開発したイスラエルのValensを紹介しよう。
図1 STMicroelectronicsが�t��した模型
SiCパワー半導��の�x場シェアでトップを行くSTMicroelectronicsは、SiCのさらなる普及に向け、SiCパワー半導��を組み込んだ����を�t��会などでデモしてきた。2024�Qは300kWのインバータや22kWのOBC（オンボードチャージャー）などのハイエンドの����を見せてきたが、今�Qは普及帯の����にもSiCを使って小型になるような����を�t��した。
OBCは�v�撻屮譟璽�などからバッテリを充電するための����で、今�Qは800Vで11kWの����をデモした。水冷で動作するレファレンスデザイン（ボード）は小型化を狙った。またローターには、EV�Zの効率が�Kくなることがある�P久磁石を使ったモーターではなく、巻線型の磁石を使う例を��した。�P久磁石ではローターを�v転させると逆��電��が発�擇卦�失を�擇犬襪箸いΑ�ユーザー（OEM:�O動�Zメーカー）ごとにインターフェイスが異なるためカスタマイズしたトラクションインバータモジュールを販売する。SiCの普及に向け100〜150kW��のインバータとする。
クルマの未来はゾーンアーキテクチャになるとして、電��分配に関しても、故障した場合の�敢�についてソリューションを提供する。スマートパワー分配と�}ぶこのシステム（図2）にはPDU（Power Distribution Unit）があり、ゾーンアーキテクチャを�[定している。EVは400Vや800Vなどの高電圧から、シートの�‘阿箴�型モーターを�W��する12Vあるいは48V�Uのシステムに向けDC-DCコンバータなどで�T圧する。
図2 パワーもゾーンアーキテクチャへの搭載��例を��す �^真はシート�‘按甘D�v路が切れた場合の迂�v路によるシステムの保護
もしシート�U御の機�Δ��sれたり、DC-DC-コンバータが故障したりすると、流れている�j電流をパワーリレースイッチなどで電流を別ルートに流したり、あるいは電流そのものを遮��してしまう��要がある。ここでは機構����を使うことが�Hかったが、これからは応答�]度がマイクロ秒と高�]のMOSFET、バリスタなどの電子ヒューズを使うようになるという。
次世代のクルマ作りでは、いくつかのECUをまとめたゾーンコントローラ（ZCU）も�Lかせない。STが��すゾーンコントローラは、フロント�笋肇螢��笋���かれており、その先には万��のセキュリティに�棺茲垢訝羆�コントローラがある。それでも破られたときに�△┐董�ZCUにも暗�ｲ��v路やHSM（ハードウエアセキュリティモジュール）�v路を搭載している。ZCUとしてSTが提案するのはStellarマイコンSRG7/G6である。ここではArmCortex-R52を6コア集積しており、Ethernet、CAN-FD、LINネットワークなどを通るデータをセキュアにラウティングするようなアクセラレータも集積している。
こうやって見てくると、STはSiCパワー半導��だけではなく、ZCUなどの高度なマイコンも設��していることがわかる。パワー半導��、ドライバーIC、マイコン、セキュリティなどをチップセットとして提供できるという�咾澆�ある。
量�僝に�ZづくValensチップ
これからのクルマにはやはり映�欺萢�も�_要になる。カメラで撮った映�気鮟萢�してAIで画�気鯒Ъ韻靴燭蝓�合成したりするような場合、カメラから処理するECUやZCUまでの伝送区間を、画�疑��､鯲�化させずに送ることが望ましい。それもできるだけ1本の信�ﾀ�で送ることがクルマの軽量化につながる。1��のクルマにカメラは7〜8��搭載されるからだ。�k般のクルマでさえイメージセンサから処理するECUまで数メートル�`れているが、�jきなトラックやバスとなるとバックモニターカメラから運転��までの�{�`は10メートル��度にもなる。
イスラエルのValens社は、16Gbps（Giga Bits Per Second）の高�]信�､�10メートル送れるという実��を��してきたが（参考�@料1）、このほど����化にこぎつけた。細い同軸ケーブルタイプからTwisted pair line（より�汗�）まで最�j4Gbpsから8Gbpsまで揃えた。商��化するチップセットは、VA7000シリーズでMIPI A-PHY仕様で構成されたSerDes（Serializer+Deserializer：並�`信�､板蒋`に直す、またはその逆）である。信�､鯀�る�笋離船奪廚亙怠`信�､鯆蒋`に変換し、1mm角のチップでTSMCの16nmプロセスで���]する。信�､��pけ�Dる�笋離船奪廚歪蒋`信�､畔怠`に変換する6mm角のチップである。
このチップに搭載するMIPI仕様は、もともと携帯電�Bのカメラからプロセッサへ画�汽如璽燭鯏疏�するために��いられてきた。画�掬疏�にとってはなじみ深い仕様である。Valensはこれをビデオ会議��や医����、工業��へと広げたいという狙いがある。このため、業�cの枠を��えたクロスインダストリとして拡�jしたい、と同社の日本法人であるバレンズジャパンの井口信�領rジェネラルマネージャーは述べる。そこで、VA7000の実��を��すデモを�t��した。
まず、ノイズを高めた環境を作り、その中を通ってデータを�p信するデモ（図3の左）や、ノイズ環境の良いところを通る場合は�W価な��シールド線でも�科�伝送できるデモ（図3��）などをみせた。
図3 Valensのデモ EMC耐性に�咾い海箸鮨�すデモ（左）と�W価な��シールド線でも4Gbps伝送が可�Δ淵妊癲���）
さらに応��分野を広げるためのMIPI A-PHY��格の仲間作りにも��を入れている。欧�Δ��O動�Zメーカー3社に採��が��まり、8Mピクセル画�気�8Gbpsで伝送するチップはエンジニアリングサンプル出荷の段階から間もなく量��へと�々圓垢襪箸いΑ憤羝���）。��格の仲間には、センサメーカー、カメラメーカー、�p信する画�欺萢�チップメーカー、ケーブルメーカーなどが参加する。����的には、ソニーセミコンダクタソリューションズ、Mobileye、Qualcomm、G-Pulse、ホシデン、住友電工などの�@が�屬�っている。
参考�@料
1. 「ノイズに�咾�SerDesチップの�\術をValensが��らかに」、セミコンポータル、(2024/10/16)
