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今天，高端的計算能力向邊緣轉(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。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)體市場的規(guī)模將達到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)點也隨之增加，甚至呈現(xiàn)出爆炸式增長的趨勢。由此會帶來兩大問題：1、ECU數(shù)量的增加將導(dǎo)致硬件和軟件的增多，這會使車企在電氣架構(gòu)設(shè)計時面臨巨大的壓力；2、車輛通過OTA更新輔助駕駛功能和車載娛樂系統(tǒng)，利用軟件來實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的服務(wù)會進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，該如何面對和解決以上問題呢？
事實上，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，車企負責(zé)組裝。在這個過程中，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，會嚴重拉長產(chǎn)品的上市時間和創(chuàng)新周期，這在競爭激烈的中國市場上是絕對不被容許的，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)對復(fù)雜的電子架構(gòu)設(shè)計挑戰(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)帶來了新的機遇，同時也給半導(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，并實現(xiàn)可擴展性、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，還會在開發(fā)硬件時考慮整個系統(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)品上市時間?！?/p>
當然，要完成這樣的變革任務(wù)，僅憑一家企業(yè)的轉(zhuǎn)變和努力是遠遠不夠的，必須與所有合作伙伴攜手合作，共同應(yīng)對挑戰(zhàn)。因此，恩智浦推出了S32 CoreRide平臺，來解決以上行業(yè)性問題。
S32 CoreRide平臺，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，通過物理連線來實現(xiàn)更復(fù)雜功能的扁平架構(gòu)，既不靈活，又不簡單，還沒有性價比，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)與市場負責(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地方，可以是計算的部分，也可以是邊緣的部分，這樣的架構(gòu)就會靈活得多，可以幫助解決新增功能的復(fù)雜性問題，增強個性化和定制化的彈性，還能隨著時間的推移輕松升級?！?恩智浦半導(dǎo)體全球資深副總裁、汽車系統(tǒng)與市場負責(zé)人Sebastien Clamagirand如是說。
事實上，對于汽車制造商來說，要在實現(xiàn)核心功能的同時，結(jié)合ECU、網(wǎng)絡(luò)考慮、安全性、保障性和關(guān)鍵系統(tǒng)的實時性能等，存在多重挑戰(zhàn)，包括：
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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，要實現(xiàn)多個ECU的整合，需要進行架構(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)十個甚至數(shù)百個組件，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、虛擬機管理程序和其他軟件組件，無疑會進一步增加集成的復(fù)雜性和工作量。甚至對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。
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挑戰(zhàn)二：可擴展性的限制
對于車企而言，他們需要一個無縫跨越所有車輛類別的可擴展的平臺，來覆蓋從最經(jīng)濟到最豪華的車輛系列，這意味著車企開發(fā)的某一個架構(gòu)所能實現(xiàn)的功能，必須也可以搬到其他的架構(gòu)當中，來避免投資浪費。然而現(xiàn)實是，經(jīng)濟車型可能只有25個ECU，而豪華車型則可能是150個，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)工作從一個應(yīng)用程序重復(fù)用于另一個應(yīng)用程序。
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挑戰(zhàn)三：架構(gòu)靈活性
如果架構(gòu)一開始就是扁平的，那么器件配置對系統(tǒng)的處理能力和所處的網(wǎng)絡(luò)要求就會很高。為了簡化架構(gòu)，可以將所有 ECU 的功能合并為一個，但是如果我們將牽引力控制等關(guān)鍵系統(tǒng)與車輛照明等簡單的東西結(jié)合在同一芯片上，就會面臨潛在的風(fēng)險，比如，照明系統(tǒng)出現(xiàn)故障或處理器負擔過重，可能會危及牽引力控制對危急情況的響應(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)計出了S32 CoreRide平臺。據(jù)悉，S32 CoreRide開放平臺，不僅匯集恩智浦成熟的S32計算、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供應(yīng)商簡化汽車架構(gòu)開發(fā)的復(fù)雜性、降低成本。而S32 CoreRide平臺上首款采用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MCU實時處理性能的新高度。
圖 | 恩智浦發(fā)布S32 CoreRide平臺，來源：恩智浦
對此，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)合會更加緊密。”
寫在最后
今天，在電動汽車產(chǎn)業(yè)，中國創(chuàng)新不僅驅(qū)動了中國，也在驅(qū)動全世界。恩智浦作為汽車半導(dǎo)體解決方案的提供者，在電子化平臺數(shù)據(jù)化需求的當下，將持續(xù)立足中國市場，力圖更加理解中國用戶的需求，推出更多先進的、定制化的解決方案，陪伴中國汽車產(chǎn)業(yè)茁壯成長。
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