消费技术发烧友在 2024 年美国消费类电子产品展上试驾未来汽车

      今天的汽车是终极消费机器。现代汽车体现了无限的机动性、最前沿的连接性以及比以往任何时候都更多的街道智能，同时还能保证我们的安全和舒适。为了捕捉最新的汽车行业趋势，科技爱好者们汇聚在 2024 年的美国国际消费类电子产品展览会（CES 2024）上，原始设备制造商、一级供应商和初创企业将在展会上展示重新定义未来汽车的创新技术。从高端信息娱乐系统到先进的安全系统和自动驾驶，CES 上展示的许多技术奇迹都将作为标准配置或可选配置出现在 2024 年的新车型上。以下是汽车技术未来发展的一个样本。

软件定义的汽车就在今天

       汽车创新越来越多地由软件驱动。事实上，一辆现代汽车要运行数百万行代码，比一架普通客机使用的代码还要多。所有这些软件都能实现新的创新，如汽车人工智能助手、虚拟礼宾服务、车载游戏和其他联网服务，从而提升我们的驾驶体验。有些软件定义的功能是新车内置的，有些则是通过预付费和订阅模式提供的。大多数消费者希望以可承受的价格获得基本的汽车安全和信息娱乐功能，而早期采用者则寻求游戏、视频流和定制音频/视频等高端内容。所有这些软件密集型汽车功能都有一个共同的基础技术：精密计时。随着汽车功能日益复杂，汽车中使用的精密计时芯片数量也在不断增加。现代汽车现在包含多达 70 个计时设备，而且随着更多先进技术和传感器的集成，这一数字还在不断增加，以确保驾驶员的安全和连接。

汽车安全从被动系统向主动系统过渡

       ISO 26262 和 SOTIF 等安全标准正在推动汽车设计采用主动安全模式，这对于实现 “零事故愿景”（旨在消除交通事故死亡和严重伤害的战略）的目标至关重要。随着汽车行业从被动安全系统转向主动安全系统，精密计时技术在维护功能安全方面发挥着至关重要的作用。配备 ADAS 计算机和传感器丰富的安全系统的汽车需要在汽车的以太网主干和无线网络之间进行快速、可靠的通信。在对安全至关重要的汽车系统中，元件故障是不可避免的。定时装置必须提供最高的可靠性和准确性，以同步大量传感器数据流、管理高速接口，并确保内部和外部车辆系统之间的无缝通信，包括新兴的 “车对万物”（V2X）连接。

共享交通正在兴起

       共享出行模式的兴起要求汽车系统具有高度的可靠性，在共享出行或汽车共享模式中，车辆在道路上行驶的时间高达 90%。频繁的使用周期和不断增加的磨损，要求汽车电子元件必须坚固耐用，能够承受高温、剧烈振动和机械冲击下的高负荷运行。随着车辆在道路上行驶的时间越来越长，汽车电子设备的可靠性变得至关重要。高可靠性和坚固耐用的精密定时装置对于保持汽车系统正常运行至关重要，可确保共用车辆的持续安全运行。例如，振荡器在汽车电子控制单元 (ECU)、高级驾驶辅助系统 (ADAS)、车载网络和其他子系统等数字系统的时钟功能中发挥着关键作用。

自动驾驶汽车技术推动数据激增

      随着汽车从 2 级和 3 级向 4 级自动驾驶技术快速发展，消费者开始期待不同级别的自动驾驶功能。对自动驾驶技术的期望范围从私人自动驾驶到自动代客泊车和机器人出租车，再到自动驾驶货运和最后一英里配送。随着车辆装载更多传感器以实现自动驾驶，它们每小时产生的数据量将超过 20TB 。这些海量数据需要无缝通信和先进的处理能力，要求高达 100 TFLOPS 的计算能力。精确定时对于管理这一巨大的数据流至关重要。计时设备必须持续同步从各种传感器到 ADAS 计算机和 ECU 的高速数据传输。要使主动安全系统和自动驾驶技术蓬勃发展，汽车系统中使用的精密计时设备必须具有超低抖动、超强稳定性，即使在最恶劣的环境条件下也能可靠运行。

电动汽车市场正从早期采用者向主流转变

      虽然历届 CES 更多关注的是汽车软件、自动驾驶和互联性，而非电气化，但充电系统和电池等基本电动汽车技术却备受关注。随着电动汽车行业从早期采用者向更广泛、更可持续的市场过渡，驾驶者对续航里程焦虑和充电基础设施的担忧影响了近期的电动汽车销售。汽车行业如何在 2024 年及以后解决这些问题，对于电动汽车的持续普及至关重要。精密计时技术将在提高电动汽车系统的可靠性方面发挥关键作用，并最终提高电动汽车的接受度。例如，电动汽车中较高的电流会产生电磁干扰，影响电子元件的可靠运行。稳健的计时设备对于管理电动汽车中敏感电子元件和系统的同步和时钟至关重要，可确保其在挑战性环境中的可靠性能。

精确计时是汽车电子产品的心脏

      软件驱动的汽车功能、主动安全系统、共享出行和汽车共享模式、自动驾驶和汽车电气化等领域的重大创新正在改变汽车行业。精密计时元件是这一变革不可或缺的一部分。智能互联汽车和关键安全系统依赖于具有卓越可靠性、稳定性和性能的计时元件。随着自动驾驶辅助系统（ADAS）、自动驾驶功能和汽车电气化的加速应用，汽车应用中对精密授时技术的需求日益增加，以同步这些数据密集型系统。 通过从传统的石英技术过渡到基于微机电系统（MEMS）的精密计时技术，汽车制造商及其供应商正在投资于更安全、更可靠的汽车系统设计。SiTime 基于 MEMS 的精密时序解决方案支持汽车行业的不断发展，为开发更安全、更高效、互联性更强的汽车做出了贡献。