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全球半导体市场在2003年达到了18万亿日元的规模，其中车用半导体占5%～6%。值得一提的是车用半导体呈现出强烈的增长势头。与其说是汽车市场规模的扩大，还不如说是因为汽车的电子化进程在加快。在这里说的电子化是指传统汽车内部的电子化。
图1：车载信息系统解决方案由封闭的空间向开放式空间转换
目前汽车电子正在向CIS（车载信息系统）和控制两方面快速发展。
CIS是指车载信息及车载娱乐系统，比如导航系统。目前，瑞萨科技在针对导航系统的半导体领域走在了前列。与此同时，在汽车控制系统方面，瑞萨也处于顶尖水平。
首先介绍一下控制车辆基本操作及其应用技术。
汽车控制及微控制器
汽车电子化的核心是微控制器。
汽车控制是根据不同的功能采用局部处理的分散控制方式，在车辆的各个部位装配ECU（电子控制单位），然后通过车载网络实现控制。现在即使是经济型轿车，每台都至少装载着50个以上的微控制器，保障驾驶员及乘客的安全。其中带有闪存功能的存储芯片微控制器在逐渐增多。
世界上有许多FLASH MCU供应商，从市场份额来看，瑞萨的全球市场份额占到了整体的32%，位居第一，其余的份额由其他公司共享。
这个数字或许看起来是由于三菱电机与日立制作所的半导体部门合并之后所创造的，但不管怎么样，瑞萨科技对这一结果还是引以为豪的。
在车用FLASH MCU领域，瑞萨是全球第一的生产厂商，而且瑞萨科技正在实施“到2009年在车用半导体的整体领域成为世界第一”的计划。
环保和安全决定汽车的价值
那么人们到底追求什么样的汽车呢？答案是“环保和安全”。
首先关于环保。欧盟自2005年开始对尾气排放实施“欧4”标准，从2008年开始计划实施“欧5”标准，美国也在实施LEV/ULEV/SULEV标准，加强对美国国内柴油卡车的尾气排放限制。另外随着燃料的涨价以及汽车自重的不断减轻，最终会出现越来越多的环保车辆。
现实的环保技术包括对喷射到引擎的燃料进行精密控制的技术、减少电气配线、减轻车重的车载LAN技术等等，而支持这些技术的就是微控制器。
从撞击安全到预防安全和行驶安全，车辆的安全性能不断提高。同时，保障安全的技术也从车体结构向安全带、安全气囊、ACC（Adaptive Cruise Control）等与传感器相连动的电子技术发展。胎压的监控系统也属于此范畴。然而，实现这些技术的核心元件还是微控制器。
汽车本身就是一套网络系统
车载LAN大大改变了传统意义上的汽车的概念，而最初设想的LAN技术也在不断的发展（参见图2）。
图2：车载LAN协议的发展趋势
减少过于庞大的电气配线是车载LAN的最初设想。然而，就目前来说，“通过CAN使车载LAN成为现实的现在，已经显现出将分散控制的传感器、电子装备的信息和操作相互连接起来的优越性”。
比如在撞击安全方面，根据ACC（Adaptive Cruise Control）接收到毫米波雷达探测到的信息，在紧急情况下启动安全带的抽紧装置，打开安全气囊，这些都是多个关键零部件通过LAN来实现相互连接，提高汽车整体的安全性能。
但是，车载LAN也存在多个LAN并存等令人头疼的问题。在汽车的控制数据中，同时存在着诸如安全气囊等需要快速反应的数据以及车窗开关等慢速处理的数据，这些数据的处理速度和优先程度都大不相同，要将这些数据全部汇集在一个LAN上谈何容易。不如根据特定的功能群体设置专用的LAN，也就是说汽车的控制系统也实现网络化管理。但是现在每个LAN的规格还不尽相同，还没有形成一个统一的标准。基础部分的LAN通过CAN来控制，快速处理通过FlexRay或TTP/C以及MOST，相反慢速处理只需一根配线的LIN就可以解决。针对此问题，业界现在还正在加紧制定其规格标准。
对此，瑞萨积极地参加各种标准制定的国际组织，开展信息收集和先行开发，以应对各种标准。比如，FlexRay和TTP/C是互为竞争的，而瑞萨科技是要建立能够同时应对这两种模式的机制，另外还要建立起能对客户的需求迅速做出反应的机制。
混合信号
汽车电子控制的最终输出大多还是启动电动机、电磁传动装置等机电部件。因此在汽车的控制方面，除了微控制器以外，还同时存在接收传感器信号的模拟处理电路、微控制器等数据快速处理电路、包括功率器件在内的高压、大功率驱动电路等等，这些也就是所谓的汽车混合信号。
在混合信号中同时有模拟、数据和功率这三大要素，但是这三大要素元件的制造工艺又各不相同。过去只能对这三者分别进行设计、生产和合成，而现阶段处理混合信号的实际情况是微控制器加混合信号IC再加功率晶体管，也就是说2个芯片加1个功率器件。将来微控制器和混合信号处理电路还会合成为一个MCP（Multi Chip Package）或SoC（System on Chip）
瑞萨拥有将混合信号合一的BiC-DMOS技术。BiC-DMOS是将双极模拟功能、CMOS逻辑功能、DMOS耐高压抗大电流功能集中于一个芯片的混载技术。
如何应对不同汽车厂商的的各自特点
汽车是根据不同厂商、不同车型（档次）使用不同技术进行生产的产品。各厂家有独自的技术标准，且对外封锁其技术，汽车产业是各自谋求发展的独特的领域。因此客户大多都会提出各种不同的要求，如何快速、精确地满足客户不同的需求，成为半导体供应商确立自身特色的关键。
对于客户的个别要求，如果要从零开始采取对策，是无法赶上汽车及其电子装备的开发速度的，必须快速、准确地判断客户要求中哪些部分是标准器件，哪些部分是需要定制的。比如就Safe-by-Wire来说，它是可以在一组功能中使用的标准件，但也可以针对不同客户的不同要求选用在不同的场合。对此，瑞萨同时在通用和定制两方面采取对应措施，以扩大解决方案的适用范围。
这样的话，客户可以从应用平台（软件开发用的电路板）获取标准化的服务，在产品开发的初期阶段着手研发。另一方面，对于定制的要求也可以尽早地采取措施，缩短交货期并降低成本。
这些措施对于通过车载LAN来连接所配置的各种功能的汽车开发厂商来说是必不可少的。
所幸的是，作为瑞萨前身的三菱电机和日立制作所原本就是微控制器的生产和经销商，在汽车电子领域拥有丰富的经验，能够充分地理解各种应用系统，具有为客户提供方案建议的能力。瑞萨秉承了上述这些优势，提高了提供解决方案的能力。
提高可靠性
对汽车半导体的可靠性要求正在日益加强。车用半导体同其它电子产品相比，是在更加恶劣的温度、震动、噪音环境下工作的。而且，它直接关系到人的生命安全，所以必须让其具有相当高的可靠性。此外，装有微控制器的半导体数量呈几何级数增多。为了保证整体的可靠性，就必须先保证每一个半导体的可靠性。在这方面瑞萨又是采取一些什么样的措施呢？
瑞萨并没有车用半导体专用的生产线，而是采取同普通产品一样的生产工序进行生产并提供给客户。
不同的是，瑞萨科技是在管理层面上采用了车用半导体的生产标准，从而没有特别的前道工序和后道工序。原因是按照瑞萨通常的生产工序生产出来的半导体元件，就已经满足了汽车的可靠性要求。
之所以这么讲，是因为从质量和可靠性的角度来看，车用半导体元件并没有什么特殊要求。当然对于在生产过程中以及生产出来的产品，瑞萨科技按照汽车环境的测试条件对其进行质量检测，这既能保证成品的质量，同时在设计和生产过程中也对质量做出严格保证。 在生产工序中通过对产品按照严格的车用半导体管理标准进行检测和筛选，然后将其结果反馈给设计和生产部门，并且反映在新的生产工序中。这种管理的结果是通过车用半导体带动提升了民用产品的质量。
不同的汽车厂商和汽车电子厂商，根据半导体的不同使用情况，对于质量的要求和检测项目的要求也会不同。比如引擎箱对于温度的要求相当高，最高温度可以达到125℃甚至是150℃。
瑞萨对于这些可靠性要求，采取逐一应对的对策，提供符合要求的检测项目和可靠性数据，以满足每一位客户的要求。乍看起来这和先前的说明有所不同，其实和汽车厂商、汽车电子厂商共同开发新产品是瑞萨的一贯策略。
举一个例子，有客户要求瑞萨科技生产可以解决引擎和牵引的机电一体化问题的微控制器，这对温度条件有非常高的要求。为此瑞萨开发了可以不使用WPP结合的解决方案，这也是瑞萨灵活应对客户的要求，与客户成为一体而带来的结果。
瑞萨科技将与客户一起，致力成为挑战新价值的合作伙伴。这也是瑞萨对待客户的基本方针。
提供丰富的产品阵容和整体支持，帮助缩短车载信息系统的开发周期
拥有用于CIS（Car Information System）的丰富的微控制器产品阵容，同时为系统的开发提供整体支持，帮助与其他汽车电子厂商缩短CIS开发周期。
实现低能耗、高性能的微控制器
在汽车信息化进程中，CIS（Car Information System，车载信息系统）已经不是仅仅局限于汽车导航系统，而是已经扩展到了汽车音响系统和娱乐系统等。
因此，车载信息系统就需要具备便于更新、创造应用、与网络社会的连接、与行驶系统的结合等功效。
另外还有汽车定位和宽带接入等要求。因此，半导体生产厂商所面临的课题就是，使汽车拥有与办公室、家庭的信息设备相同的组成部分，也就是存储、显示、网络和接口等，并能使其在汽车这样狭小的空间和酷热环境下运转。这就必须依靠低能耗、高性能的微控制器。
在汽车内部的高温环境下，如果使用只是追求高性能的微控制器的话，就无法解决高温问题，而使系统陷入瘫痪。很明显，瑞萨的低能耗、高性能的微控制器最适合解决上述问题。
用于车载信息系统的丰富的微控制器产品阵容
瑞萨拥有汽车音响系统控制器（M32C/M16C）、数码豪华音响处理器（嵌入SH-2A的SoC）、应对显示功能的AV控制器（SH7760）等用于CIS的丰富的微控制器产品阵容。并且在SH7770的基础上，开发下一代驾驶室服务器SH7780。
除了微控制器以外，与系统集成相连接的驱动器和中间件，以及在已装载OS的平台上进行前期开发的环境都是需要大笔研发投入的。为规模生产系统OS和中间件的匹配或操控提供优化，对系统的开发提供整体支持将能更好地为客户提供支持。这样，厂家便可以倾力于应用以及规模生产硬件的平行开发，缩短系统开发周期，增加产品的市场竞争力。
用于导航系统的SoC（System on Chip）SH7770进一步提升导航系统
导航系统现在已经不仅仅是用于导航功能，成为了集信息终端、播放影像和音乐功能于一身的多媒体仪器，其多功能和高性能的特点还会不断地发展。
迄今为止瑞萨提供了导航专用的SH-4和支持导航功能的辅助芯片，针对客户希望将多种功能集中到一块芯片的要求，2004年3月瑞萨研制出了用于导航的SoC“SH7770”并投放市场。
SH7770与400MHz状态工作的SH-4A相比，具有720MIPS的处理功能，为了最大限度地发挥CPU功能，通过将高速缓冲存储器设置4通道以提高成功率，实现软件的快速处理。将内部总线分成高速、中速和低速，通过调停电路，实现更高效的记忆存取，获得超过实际频率的性能。
瑞萨科技和英国的Imagination Technologies公司合作开发了3D绘图系统。该IP的特点是通过处理画面的自主技术实现高速绘图。由此可以大幅度减少对外部存储器的读取，把系统存储和文字存储整合到统一存储（UM）框架，并投入实际运用，从而削减了外部存储器的数量。
在这些高性能、多功能的背后，导航系统的开发也伴随多媒体化的进程发展，致使软件越来越复杂。为此，加强对开发的支持已成为了一个新的课题。
正因如此，SH7770沿用了以往的软件，其命令程序与SH4进行了上位互换。另外，在标准平台上开发的软件，通过系统集成移植到OS和中间件，与规模生产用的硬件驱动器相组合，形成一套优化的供应体系。
瑞萨科技将通过进一步强化对开发的支持体系，来应对导航系统的层出不穷的要求。
图3：下一时代导航系统所需的LSI的特点以及SH7770的内部构造
图1：车载信息系统解决方案由封闭的空间向开放式空间转换
目前汽车电子正在向CIS（车载信息系统）和控制两方面快速发展。
CIS是指车载信息及车载娱乐系统，比如导航系统。目前，瑞萨科技在针对导航系统的半导体领域走在了前列。与此同时，在汽车控制系统方面，瑞萨也处于顶尖水平。
首先介绍一下控制车辆基本操作及其应用技术。
汽车控制及微控制器
汽车电子化的核心是微控制器。
汽车控制是根据不同的功能采用局部处理的分散控制方式，在车辆的各个部位装配ECU（电子控制单位），然后通过车载网络实现控制。现在即使是经济型轿车，每台都至少装载着50个以上的微控制器，保障驾驶员及乘客的安全。其中带有闪存功能的存储芯片微控制器在逐渐增多。
世界上有许多FLASH MCU供应商，从市场份额来看，瑞萨的全球市场份额占到了整体的32%，位居第一，其余的份额由其他公司共享。
这个数字或许看起来是由于三菱电机与日立制作所的半导体部门合并之后所创造的，但不管怎么样，瑞萨科技对这一结果还是引以为豪的。
在车用FLASH MCU领域，瑞萨是全球第一的生产厂商，而且瑞萨科技正在实施“到2009年在车用半导体的整体领域成为世界第一”的计划。
环保和安全决定汽车的价值
那么人们到底追求什么样的汽车呢？答案是“环保和安全”。
首先关于环保。欧盟自2005年开始对尾气排放实施“欧4”标准，从2008年开始计划实施“欧5”标准，美国也在实施LEV/ULEV/SULEV标准，加强对美国国内柴油卡车的尾气排放限制。另外随着燃料的涨价以及汽车自重的不断减轻，最终会出现越来越多的环保车辆。
现实的环保技术包括对喷射到引擎的燃料进行精密控制的技术、减少电气配线、减轻车重的车载LAN技术等等，而支持这些技术的就是微控制器。
从撞击安全到预防安全和行驶安全，车辆的安全性能不断提高。同时，保障安全的技术也从车体结构向安全带、安全气囊、ACC（Adaptive Cruise Control）等与传感器相连动的电子技术发展。胎压的监控系统也属于此范畴。然而，实现这些技术的核心元件还是微控制器。
汽车本身就是一套网络系统
车载LAN大大改变了传统意义上的汽车的概念，而最初设想的LAN技术也在不断的发展（参见图2）。
图2：车载LAN协议的发展趋势
减少过于庞大的电气配线是车载LAN的最初设想。然而，就目前来说，“通过CAN使车载LAN成为现实的现在，已经显现出将分散控制的传感器、电子装备的信息和操作相互连接起来的优越性”。
比如在撞击安全方面，根据ACC（Adaptive Cruise Control）接收到毫米波雷达探测到的信息，在紧急情况下启动安全带的抽紧装置，打开安全气囊，这些都是多个关键零部件通过LAN来实现相互连接，提高汽车整体的安全性能。
但是，车载LAN也存在多个LAN并存等令人头疼的问题。在汽车的控制数据中，同时存在着诸如安全气囊等需要快速反应的数据以及车窗开关等慢速处理的数据，这些数据的处理速度和优先程度都大不相同，要将这些数据全部汇集在一个LAN上谈何容易。不如根据特定的功能群体设置专用的LAN，也就是说汽车的控制系统也实现网络化管理。但是现在每个LAN的规格还不尽相同，还没有形成一个统一的标准。基础部分的LAN通过CAN来控制，快速处理通过FlexRay或TTP/C以及MOST，相反慢速处理只需一根配线的LIN就可以解决。针对此问题，业界现在还正在加紧制定其规格标准。
对此，瑞萨积极地参加各种标准制定的国际组织，开展信息收集和先行开发，以应对各种标准。比如，FlexRay和TTP/C是互为竞争的，而瑞萨科技是要建立能够同时应对这两种模式的机制，另外还要建立起能对客户的需求迅速做出反应的机制。
混合信号
汽车电子控制的最终输出大多还是启动电动机、电磁传动装置等机电部件。因此在汽车的控制方面，除了微控制器以外，还同时存在接收传感器信号的模拟处理电路、微控制器等数据快速处理电路、包括功率器件在内的高压、大功率驱动电路等等，这些也就是所谓的汽车混合信号。
在混合信号中同时有模拟、数据和功率这三大要素，但是这三大要素元件的制造工艺又各不相同。过去只能对这三者分别进行设计、生产和合成，而现阶段处理混合信号的实际情况是微控制器加混合信号IC再加功率晶体管，也就是说2个芯片加1个功率器件。将来微控制器和混合信号处理电路还会合成为一个MCP（Multi Chip Package）或SoC（System on Chip）
瑞萨拥有将混合信号合一的BiC-DMOS技术。BiC-DMOS是将双极模拟功能、CMOS逻辑功能、DMOS耐高压抗大电流功能集中于一个芯片的混载技术。
如何应对不同汽车厂商的的各自特点
汽车是根据不同厂商、不同车型（档次）使用不同技术进行生产的产品。各厂家有独自的技术标准，且对外封锁其技术，汽车产业是各自谋求发展的独特的领域。因此客户大多都会提出各种不同的要求，如何快速、精确地满足客户不同的需求，成为半导体供应商确立自身特色的关键。
对于客户的个别要求，如果要从零开始采取对策，是无法赶上汽车及其电子装备的开发速度的，必须快速、准确地判断客户要求中哪些部分是标准器件，哪些部分是需要定制的。比如就Safe-by-Wire来说，它是可以在一组功能中使用的标准件，但也可以针对不同客户的不同要求选用在不同的场合。对此，瑞萨同时在通用和定制两方面采取对应措施，以扩大解决方案的适用范围。
这样的话，客户可以从应用平台（软件开发用的电路板）获取标准化的服务，在产品开发的初期阶段着手研发。另一方面，对于定制的要求也可以尽早地采取措施，缩短交货期并降低成本。
这些措施对于通过车载LAN来连接所配置的各种功能的汽车开发厂商来说是必不可少的。
所幸的是，作为瑞萨前身的三菱电机和日立制作所原本就是微控制器的生产和经销商，在汽车电子领域拥有丰富的经验，能够充分地理解各种应用系统，具有为客户提供方案建议的能力。瑞萨秉承了上述这些优势，提高了提供解决方案的能力。
提高可靠性
对汽车半导体的可靠性要求正在日益加强。车用半导体同其它电子产品相比，是在更加恶劣的温度、震动、噪音环境下工作的。而且，它直接关系到人的生命安全，所以必须让其具有相当高的可靠性。此外，装有微控制器的半导体数量呈几何级数增多。为了保证整体的可靠性，就必须先保证每一个半导体的可靠性。在这方面瑞萨又是采取一些什么样的措施呢？
瑞萨并没有车用半导体专用的生产线，而是采取同普通产品一样的生产工序进行生产并提供给客户。
不同的是，瑞萨科技是在管理层面上采用了车用半导体的生产标准，从而没有特别的前道工序和后道工序。原因是按照瑞萨通常的生产工序生产出来的半导体元件，就已经满足了汽车的可靠性要求。
之所以这么讲，是因为从质量和可靠性的角度来看，车用半导体元件并没有什么特殊要求。当然对于在生产过程中以及生产出来的产品，瑞萨科技按照汽车环境的测试条件对其进行质量检测，这既能保证成品的质量，同时在设计和生产过程中也对质量做出严格保证。 在生产工序中通过对产品按照严格的车用半导体管理标准进行检测和筛选，然后将其结果反馈给设计和生产部门，并且反映在新的生产工序中。这种管理的结果是通过车用半导体带动提升了民用产品的质量。
不同的汽车厂商和汽车电子厂商，根据半导体的不同使用情况，对于质量的要求和检测项目的要求也会不同。比如引擎箱对于温度的要求相当高，最高温度可以达到125℃甚至是150℃。
瑞萨对于这些可靠性要求，采取逐一应对的对策，提供符合要求的检测项目和可靠性数据，以满足每一位客户的要求。乍看起来这和先前的说明有所不同，其实和汽车厂商、汽车电子厂商共同开发新产品是瑞萨的一贯策略。
举一个例子，有客户要求瑞萨科技生产可以解决引擎和牵引的机电一体化问题的微控制器，这对温度条件有非常高的要求。为此瑞萨开发了可以不使用WPP结合的解决方案，这也是瑞萨灵活应对客户的要求，与客户成为一体而带来的结果。
瑞萨科技将与客户一起，致力成为挑战新价值的合作伙伴。这也是瑞萨对待客户的基本方针。
提供丰富的产品阵容和整体支持，帮助缩短车载信息系统的开发周期
拥有用于CIS（Car Information System）的丰富的微控制器产品阵容，同时为系统的开发提供整体支持，帮助与其他汽车电子厂商缩短CIS开发周期。
实现低能耗、高性能的微控制器
在汽车信息化进程中，CIS（Car Information System，车载信息系统）已经不是仅仅局限于汽车导航系统，而是已经扩展到了汽车音响系统和娱乐系统等。
因此，车载信息系统就需要具备便于更新、创造应用、与网络社会的连接、与行驶系统的结合等功效。
另外还有汽车定位和宽带接入等要求。因此，半导体生产厂商所面临的课题就是，使汽车拥有与办公室、家庭的信息设备相同的组成部分，也就是存储、显示、网络和接口等，并能使其在汽车这样狭小的空间和酷热环境下运转。这就必须依靠低能耗、高性能的微控制器。
在汽车内部的高温环境下，如果使用只是追求高性能的微控制器的话，就无法解决高温问题，而使系统陷入瘫痪。很明显，瑞萨的低能耗、高性能的微控制器最适合解决上述问题。
用于车载信息系统的丰富的微控制器产品阵容
瑞萨拥有汽车音响系统控制器（M32C/M16C）、数码豪华音响处理器（嵌入SH-2A的SoC）、应对显示功能的AV控制器（SH7760）等用于CIS的丰富的微控制器产品阵容。并且在SH7770的基础上，开发下一代驾驶室服务器SH7780。
除了微控制器以外，与系统集成相连接的驱动器和中间件，以及在已装载OS的平台上进行前期开发的环境都是需要大笔研发投入的。为规模生产系统OS和中间件的匹配或操控提供优化，对系统的开发提供整体支持将能更好地为客户提供支持。这样，厂家便可以倾力于应用以及规模生产硬件的平行开发，缩短系统开发周期，增加产品的市场竞争力。
用于导航系统的SoC（System on Chip）SH7770进一步提升导航系统
导航系统现在已经不仅仅是用于导航功能，成为了集信息终端、播放影像和音乐功能于一身的多媒体仪器，其多功能和高性能的特点还会不断地发展。
迄今为止瑞萨提供了导航专用的SH-4和支持导航功能的辅助芯片，针对客户希望将多种功能集中到一块芯片的要求，2004年3月瑞萨研制出了用于导航的SoC“SH7770”并投放市场。
SH7770与400MHz状态工作的SH-4A相比，具有720MIPS的处理功能，为了最大限度地发挥CPU功能，通过将高速缓冲存储器设置4通道以提高成功率，实现软件的快速处理。将内部总线分成高速、中速和低速，通过调停电路，实现更高效的记忆存取，获得超过实际频率的性能。
瑞萨科技和英国的Imagination Technologies公司合作开发了3D绘图系统。该IP的特点是通过处理画面的自主技术实现高速绘图。由此可以大幅度减少对外部存储器的读取，把系统存储和文字存储整合到统一存储（UM）框架，并投入实际运用，从而削减了外部存储器的数量。
在这些高性能、多功能的背后，导航系统的开发也伴随多媒体化的进程发展，致使软件越来越复杂。为此，加强对开发的支持已成为了一个新的课题。
正因如此，SH7770沿用了以往的软件，其命令程序与SH4进行了上位互换。另外，在标准平台上开发的软件，通过系统集成移植到OS和中间件，与规模生产用的硬件驱动器相组合，形成一套优化的供应体系。
瑞萨科技将通过进一步强化对开发的支持体系，来应对导航系统的层出不穷的要求。
图3：下一时代导航系统所需的LSI的特点以及SH7770的内部构造