恩智浦發(fā)布S32 CoreRide平臺(tái)，通過架構(gòu)創(chuàng)新減輕汽車系統(tǒng)復(fù)雜性

今天，高端的計(jì)算能力向邊緣轉(zhuǎn)移，AI從云端落地到邊緣，這一變化帶來了半導(dǎo)體需求的大幅增長(zhǎng)。根據(jù)麥肯錫2024年3月發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，到2030年，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的規(guī)模將達(dá)到1.2萬億美元。

作為最復(fù)雜的邊緣設(shè)備，汽車生態(tài)正面臨巨大變革

其中，汽車作為未來最為復(fù)雜的邊緣設(shè)備之一，正在從過去的由硬件和機(jī)械部件定義，轉(zhuǎn)變?yōu)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E8%BD%AF%E4%BB%B6/">軟件定義的階段，這將從根本上影響、改變未來汽車的設(shè)計(jì)和開發(fā)理念。

而在汽車向軟件定義發(fā)展的過程中，隨著汽車功能的不斷增加，汽車所需的ECU和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)也隨之增加，甚至呈現(xiàn)出爆炸式增長(zhǎng)的趨勢(shì)。由此會(huì)帶來兩大問題：1、ECU數(shù)量的增加將導(dǎo)致硬件和軟件的增多，這會(huì)使車企在電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)面臨巨大的壓力；2、車輛通過OTA更新輔助駕駛功能和車載娛樂系統(tǒng)，利用軟件來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的服務(wù)會(huì)進(jìn)一步提升硬件和軟件的整體復(fù)雜度。

那么，作為汽車產(chǎn)業(yè)鏈的參與者，該如何面對(duì)和解決以上問題呢？

事實(shí)上，在過去汽車開發(fā)，尤其是電子架構(gòu)的開發(fā)過程中，供應(yīng)鏈的合作模式通常是芯片廠商和Tier1溝通后提供主芯片，然后Tier1和車企共同根據(jù)該硬件去提出解決方案，Tier1根據(jù)方案提供配件和組件，車企負(fù)責(zé)組裝。在這個(gè)過程中，半導(dǎo)體供應(yīng)商和車企之間缺乏直接溝通，在汽車系統(tǒng)復(fù)雜度提升的今天，會(huì)嚴(yán)重拉長(zhǎng)產(chǎn)品的上市時(shí)間和創(chuàng)新周期，這在競(jìng)爭(zhēng)激烈的中國(guó)市場(chǎng)上是絕對(duì)不被容許的，所以未來汽車生態(tài)系統(tǒng)必將發(fā)生變化，而車企需要明確自身需求，并與生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴共同應(yīng)對(duì)復(fù)雜的電子架構(gòu)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。

汽車生態(tài)的改變，給半導(dǎo)體廠商提出新的要求

汽車電氣化、智能化、聯(lián)網(wǎng)化的確給半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來了新的機(jī)遇，同時(shí)也給半導(dǎo)體廠商們提出了更多新的要求，比如：降低總成本，縮短研發(fā)時(shí)間，確保一次性成功，避免多次嘗試，不斷創(chuàng)新硬件和軟件，并實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性、可靠性、魯棒性和卓越的性能等。

以MCU為例，越來越多的芯片原廠開始轉(zhuǎn)變成為提供完整系統(tǒng)級(jí)解決方案的企業(yè)。

圖 | 恩智浦半導(dǎo)體全球執(zhí)行副總裁、高級(jí)模擬業(yè)務(wù)總經(jīng)理Jens Hinrichsen，來源：恩智浦

恩智浦半導(dǎo)體全球執(zhí)行副總裁、高級(jí)模擬業(yè)務(wù)總經(jīng)理Jens Hinrichsen在2024恩智浦汽車生態(tài)技術(shù)峰會(huì)上就坦言：“作為半導(dǎo)體供應(yīng)商，恩智浦不僅提供定制化的硬件，優(yōu)化材料，還會(huì)在開發(fā)硬件時(shí)考慮整個(gè)系統(tǒng)的表現(xiàn)和性能，再搭配上軟件以及服務(wù)。另外，恩智浦還將提供預(yù)工程化的解決方案，來降低客戶的總投入成本，并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。”

當(dāng)然，要完成這樣的變革任務(wù)，僅憑一家企業(yè)的轉(zhuǎn)變和努力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須與所有合作伙伴攜手合作，共同應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。因此，恩智浦推出了S32 CoreRide平臺(tái)，來解決以上行業(yè)性問題。

S32 CoreRide平臺(tái)，如何賦能汽車產(chǎn)業(yè)？

前面提到，車輛功能被鎖定在分散在各處的物理ECU中，通過物理連線來實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜功能的扁平架構(gòu)，既不靈活，又不簡(jiǎn)單，還沒有性價(jià)比，但軟件可以解決這樣的問題。

圖 | 恩智浦半導(dǎo)體全球資深副總裁、汽車系統(tǒng)與市場(chǎng)負(fù)責(zé)人Sebastien Clamagirand，來源：恩智浦

“有了軟件，功能可以與硬件分離，新功能可以被放在汽車的任何一個(gè)地方，可以是計(jì)算的部分，也可以是邊緣的部分，這樣的架構(gòu)就會(huì)靈活得多，可以幫助解決新增功能的復(fù)雜性問題，增強(qiáng)個(gè)性化和定制化的彈性，還能隨著時(shí)間的推移輕松升級(jí)?！?恩智浦半導(dǎo)體全球資深副總裁、汽車系統(tǒng)與市場(chǎng)負(fù)責(zé)人Sebastien Clamagirand如是說。

事實(shí)上，對(duì)于汽車制造商來說，要在實(shí)現(xiàn)核心功能的同時(shí)，結(jié)合ECU、網(wǎng)絡(luò)考慮、安全性、保障性和關(guān)鍵系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能等，存在多重挑戰(zhàn)，包括：

• 挑戰(zhàn)一：軟硬件集成帶來的復(fù)雜性問題

在扁平架構(gòu)中，要實(shí)現(xiàn)多個(gè)ECU的整合，需要進(jìn)行架構(gòu)調(diào)整，增加額外的硬件盒子或ECU來協(xié)同來自不同供應(yīng)商的數(shù)十個(gè)甚至數(shù)百個(gè)組件，并確保功能的安全性。而車型的多樣性，多重供應(yīng)商的參與來提供操作系統(tǒng)、中間件、虛擬機(jī)管理程序和其他軟件組件，無疑會(huì)進(jìn)一步增加集成的復(fù)雜性和工作量。甚至對(duì)于每一層建立在上一層基礎(chǔ)上的應(yīng)用軟件而言，這種復(fù)雜性幾乎是無法維持的，最終導(dǎo)致系統(tǒng)性能的不理想。

• 挑戰(zhàn)二：可擴(kuò)展性的限制

對(duì)于車企而言，他們需要一個(gè)無縫跨越所有車輛類別的可擴(kuò)展的平臺(tái)，來覆蓋從最經(jīng)濟(jì)到最豪華的車輛系列，這意味著車企開發(fā)的某一個(gè)架構(gòu)所能實(shí)現(xiàn)的功能，必須也可以搬到其他的架構(gòu)當(dāng)中，來避免投資浪費(fèi)。然而現(xiàn)實(shí)是，經(jīng)濟(jì)車型可能只有25個(gè)ECU，而豪華車型則可能是150個(gè)，在巨大的ECU搭載量差異下，如果沒有一致的軟件架構(gòu)，通用的軟件基礎(chǔ)，就無法將開發(fā)工作從一個(gè)應(yīng)用程序重復(fù)用于另一個(gè)應(yīng)用程序。

• 挑戰(zhàn)三：架構(gòu)靈活性

如果架構(gòu)一開始就是扁平的，那么器件配置對(duì)系統(tǒng)的處理能力和所處的網(wǎng)絡(luò)要求就會(huì)很高。為了簡(jiǎn)化架構(gòu)，可以將所有 ECU 的功能合并為一個(gè)，但是如果我們將牽引力控制等關(guān)鍵系統(tǒng)與車輛照明等簡(jiǎn)單的東西結(jié)合在同一芯片上，就會(huì)面臨潛在的風(fēng)險(xiǎn)，比如，照明系統(tǒng)出現(xiàn)故障或處理器負(fù)擔(dān)過重，可能會(huì)危及牽引力控制對(duì)危急情況的響應(yīng)，最終影響車輛的穩(wěn)定性和安全性。因此，必須要有一種故障安全的方法來隔離這些功能，同時(shí)滿足汽車制造商不采用靜態(tài)架構(gòu)的要求。

在這樣的前提下，恩智浦與生態(tài)合作伙伴設(shè)計(jì)出了S32 CoreRide平臺(tái)。據(jù)悉，S32 CoreRide開放平臺(tái)，不僅匯集恩智浦成熟的S32計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)電源管理技術(shù)，還整合了來自恩智浦廣泛的軟件生態(tài)合作伙伴的可立即部署的軟件，旨在幫助汽車制造商和一級(jí)供應(yīng)商簡(jiǎn)化汽車架構(gòu)開發(fā)的復(fù)雜性、降低成本。而S32 CoreRide平臺(tái)上首款采用5nm工藝制程的S32N55車載超高集成度處理器，則是刷新了車規(guī)級(jí)MCU實(shí)時(shí)處理性能的新高度。

圖 | 恩智浦發(fā)布S32 CoreRide平臺(tái)，來源：恩智浦

對(duì)此，恩智浦全球副總裁、大中華區(qū)汽車電子業(yè)務(wù)總經(jīng)理劉芳表示：“S32 CoreRide的發(fā)布，是恩智浦在新生態(tài)體系統(tǒng)的創(chuàng)新嘗試，未來我們的生態(tài)結(jié)合會(huì)更加緊密?！?/p>

寫在最后

今天，在電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)，中國(guó)創(chuàng)新不僅驅(qū)動(dòng)了中國(guó)，也在驅(qū)動(dòng)全世界。恩智浦作為汽車半導(dǎo)體解決方案的提供者，在電子化平臺(tái)數(shù)據(jù)化需求的當(dāng)下，將持續(xù)立足中國(guó)市場(chǎng)，力圖更加理解中國(guó)用戶的需求，推出更多先進(jìn)的、定制化的解決方案，陪伴中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)茁壯成長(zhǎng)。