人工智能在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用潛力目前還遠(yuǎn)未挖掘?，F(xiàn)階段，AI 主要集中在自動(dòng)駕駛、碰撞檢測(cè)等少數(shù)場(chǎng)景。

為讓機(jī)器學(xué)習(xí)在汽車上更普及，意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics）推出了Stellar P3E。該公司表示，它是首款搭載其 Neural?ART 加速器的量產(chǎn)級(jí)汽車微控制器（MCU），區(qū)別于沒有專用機(jī)器學(xué)習(xí) IP 的同類 MCU。

通過將 AI 計(jì)算任務(wù)從主核心卸載到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器（NPU），該模塊可大幅提升推理執(zhí)行速度，并支持實(shí)時(shí) AI 虛擬傳感功能。

意法半導(dǎo)體 Neural?ART 加速器直接集成在芯片內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)瞬時(shí) AI 推理，構(gòu)建 “智能” 虛擬傳感器，在不增加硬件的前提下實(shí)現(xiàn)更高性能、更可靠的動(dòng)力總成控制。這也是 ST 首次在 STM32 系列之外的產(chǎn)品中使用該款 Neural?ART 加速器變體。

在信號(hào)源頭直接分析

集成 Neural?ART AI 加速的 Stellar P3E，能夠在執(zhí)行端直接處理復(fù)雜的多傳感器數(shù)據(jù)流。這支持預(yù)測(cè)性維護(hù)與異常檢測(cè)，在故障真正發(fā)生前就識(shí)別潛在問題。

例如，在源頭分析傳感信號(hào)與電流特征，可提前數(shù)月檢測(cè)出軸承磨損、陽(yáng)極氧化與熱異常等問題。

對(duì)于車載 AI 而言，算力挑戰(zhàn)仍是主要瓶頸之一，部分原因是汽車有著極為嚴(yán)格的系統(tǒng)約束。意法半導(dǎo)體指出，Stellar P3E 的虛擬傳感能力可模擬物理傳感器難以布置位置（如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體內(nèi)部）的監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)前后軸實(shí)時(shí)并行控制，且不會(huì)帶來額外延遲。

NPU 帶來的更多優(yōu)勢(shì)

多合一（X-in-1）動(dòng)力總成架構(gòu)需要高性能、實(shí)時(shí)智能。軟件定義的方案可減少硬件數(shù)量與系統(tǒng)復(fù)雜度，提升可靠性、效率與續(xù)航，同時(shí)不犧牲實(shí)時(shí)性與安全性。

在軟件定義汽車中，存儲(chǔ)器是創(chuàng)新的關(guān)鍵。Stellar P3E 集成可擴(kuò)展 xMemory—— 一種基于相變存儲(chǔ)技術(shù)的高密度非易失性存儲(chǔ)器，密度可達(dá)傳統(tǒng)嵌入式閃存的兩倍。這確保了符合車規(guī)的穩(wěn)定性能，支持車輛全生命周期內(nèi)不斷升級(jí)的軟件功能。

這款全新 MCU 搭載6 個(gè)主頻最高 500MHz 的 Cortex?R52 + 內(nèi)核，支持工程師使用更多傳感器并編寫更復(fù)雜的程序。Stellar P3E 還支持兩組內(nèi)核鎖步運(yùn)行，另外兩組可配置為鎖步或分離鎖步模式。

鎖步是一種同步機(jī)制，進(jìn)程或線程協(xié)同執(zhí)行、保持步調(diào)一致。鎖步模式下兩個(gè)核心互為鏡像，一個(gè)失效時(shí)另一個(gè)可立即接管。分離鎖步則允許進(jìn)程在不同數(shù)據(jù)段獨(dú)立運(yùn)行，減少競(jìng)爭(zhēng)并提升性能。

電動(dòng)汽車電機(jī)轉(zhuǎn)速常超過 10000 轉(zhuǎn) / 分鐘，因此需要極高控制精度。Stellar P3E 提供：

• 98 路 SAR/SD 模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC）通道

• 8 路低功耗 ADC

• 10 個(gè)集成定時(shí)器模塊，實(shí)現(xiàn)無抖動(dòng)信號(hào)控制

• 冗余傳感

整體可滿足雙電機(jī)控制等高級(jí)應(yīng)用所需的精準(zhǔn)控制。

芯片還集成可擴(kuò)展千兆以太網(wǎng)接口，用于短距離連接，并能在高干擾環(huán)境下提供屏蔽保護(hù)。這對(duì) Stellar P3E 用于多合一 ECU、將車載充電機(jī)、DC?DC 轉(zhuǎn)換器等部件整合為單一系統(tǒng)尤為重要。

該 MCU 目前提供限量樣片，意法半導(dǎo)體預(yù)計(jì) 2026 年底實(shí)現(xiàn)全面量產(chǎn)。包括 AI 工具在內(nèi)的軟件開發(fā)環(huán)境現(xiàn)已推出。