人工智能在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用潛力目前還遠未挖掘。現(xiàn)階段，AI 主要集中在自動駕駛、碰撞檢測等少數(shù)場景。

為讓機器學(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)級汽車微控制器（MCU），區(qū)別于沒有專用機器學(xué)習(xí) IP 的同類 MCU。

通過將 AI 計算任務(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，并支持實時 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)，可實現(xiàn)瞬時 AI 推理，構(gòu)建 “智能” 虛擬傳感器，在不增加硬件的前提下實現(xiàn)更高性能、更可靠的動力總成控制。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)測性維護與異常檢測，在故障真正發(fā)生前就識別潛在問題。

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

對于車載 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)動機缸體內(nèi)部）的監(jiān)測，實現(xiàn)前后軸實時并行控制，且不會帶來額外延遲。

NPU 帶來的更多優(yōu)勢

多合一（X-in-1）動力總成架構(gòu)需要高性能、實時智能。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，同時不犧牲實時性與安全性。

在軟件定義汽車中，存儲器是創(chuàng)新的關(guān)鍵。Stellar P3E 集成可擴展 xMemory—— 一種基于相變存儲技術(shù)的高密度非易失性存儲器，密度可達傳統(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)不斷升級的軟件功能。

這款全新 MCU 搭載6 個主頻最高 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。

鎖步是一種同步機制，進程或線程協(xié)同執(zhí)行、保持步調(diào)一致。鎖步模式下兩個核心互為鏡像，一個失效時另一個可立即接管。分離鎖步則允許進程在不同數(shù)據(jù)段獨立運行，減少競爭并提升性能。

電動汽車電機轉(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 個集成定時器模塊，實現(xiàn)無抖動信號控制

• 冗余傳感

整體可滿足雙電機控制等高級應(yīng)用所需的精準控制。

芯片還集成可擴展千兆以太網(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。這對 Stellar P3E 用于多合一 ECU、將車載充電機、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 2026 年底實現(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。