據(jù)IC Insights預(yù)估，到2030年電子產(chǎn)品在汽車整車中的成本比重會(huì)占到50%。電子產(chǎn)品的廣泛使用為我們駕車帶來的安全性、便利性不言而喻，但是汽車系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜度同樣也大大提高。以2014款S級(jí)奔馳為例，最大的網(wǎng)絡(luò)ECU連接數(shù)：FlexRay為10個(gè)，CAN為73個(gè)，LIN為61個(gè)；使用了約200個(gè)微處理器；代碼總長(zhǎng)達(dá)到了6500萬行，僅多媒體系統(tǒng)就占到了3000萬行；基本車型安裝了1376根導(dǎo)線，總長(zhǎng)度達(dá)到了2474米，而功能齊全的車型安裝導(dǎo)線數(shù)更達(dá)到了2385根，導(dǎo)線總長(zhǎng)度達(dá)到4293米。
汽車系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜度不斷增加
如何應(yīng)對(duì)越來越復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，同時(shí)又必須兼顧成本、質(zhì)量和產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期等方面的要求，在日前結(jié)束的明導(dǎo)（Mentor Graphics）IESF China汽車電子系統(tǒng)解決方案論壇上，您也許能找到一些答案。
明導(dǎo)汽車電子系統(tǒng)解決方案論壇媒體專訪
圍繞汽車設(shè)計(jì)提供一系列解決方案及設(shè)計(jì)工具
相信很多朋友或多或少都曾接觸過明導(dǎo)的EDA產(chǎn)品，作為一家知名的EDA工具廠商，明導(dǎo)在全球EDA市場(chǎng)的份額已經(jīng)占到了24%。似乎與另外兩家的發(fā)展策略略有不同，明導(dǎo)一直都在強(qiáng)調(diào)推動(dòng)系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)平臺(tái)，此次的IESF，筆者看到了明導(dǎo)針對(duì)IVI系統(tǒng)的基于Linux 的ATP平臺(tái)（Automotive Technology Platform），與汽車網(wǎng)絡(luò)總線設(shè)計(jì)相關(guān)的AutoSar解決方案，電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)和線束工程設(shè)計(jì)的Capital，當(dāng)然PCB系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工具Expedition Enterprise以及與熱分析相關(guān)的FloTherm應(yīng)用范圍就更加廣泛了。下面的圖示可以清晰向您說明明導(dǎo)在汽車電子設(shè)計(jì)上一系列的解決方案及設(shè)計(jì)工具。
明導(dǎo)針對(duì)汽車設(shè)計(jì)的解決方案及工具展示
從明導(dǎo)提供的數(shù)據(jù)來看其在汽車電子方面的增長(zhǎng)非常強(qiáng)勁，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到了8.6%。作為全球最大的基于Linux的IVI解決方案供應(yīng)商，其方案去年已經(jīng)有5款車型在使用，其中包括沃爾沃的V40、凱迪拉克的XTS等，今年又有七個(gè)品牌采用了基于明導(dǎo)汽車級(jí)Linux的IVI系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)。而采用明導(dǎo)解決方案又能為客戶帶來多大的效益提升，明導(dǎo)負(fù)責(zé)Capital產(chǎn)品的業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)Nick舉了一個(gè)現(xiàn)實(shí)中的例子，某個(gè)客戶使用明導(dǎo)的Capital后，開發(fā)成本每臺(tái)車減少了10美金，開發(fā)時(shí)間則從12個(gè)月大大降低到2個(gè)月。
Hypervisor虛擬機(jī)技術(shù)帶來更高性價(jià)比設(shè)計(jì)方案
當(dāng)然，此次媒體見面會(huì)的重點(diǎn)不止于此，明導(dǎo)還有重磅產(chǎn)品推出——提供多域汽車電子系統(tǒng)的Hypervisor管理程序技術(shù)。通俗來講Hypervisor就是一個(gè)嵌入式的虛擬機(jī)，在這個(gè)虛擬機(jī)上你可以跑多個(gè)系統(tǒng)，包括Linux，Android，Nucleus，AutoSar甚至是裸系統(tǒng)，多個(gè)系統(tǒng)共享同一硬件資源，但是系統(tǒng)與系統(tǒng)之間是完全隔離的。
為什么會(huì)推出這樣一個(gè)產(chǎn)品？明導(dǎo)嵌入式軟件部總經(jīng)理Scot給出了答案。通常整車中會(huì)跑多個(gè)系統(tǒng)，而現(xiàn)在一個(gè)芯片通常只跑一個(gè)系統(tǒng)，而目前的芯片硬件資源已經(jīng)相當(dāng)豐富，CPU四核八核相當(dāng)普遍，這其實(shí)是一個(gè)相當(dāng)大的資源浪費(fèi)，而明導(dǎo)推出的Hypervisor虛擬機(jī)技術(shù)就是確保如何在多核的SoC芯片下去跑多個(gè)系統(tǒng)，幫軟件去分配硬件資源。當(dāng)今的汽車電子設(shè)計(jì)是一個(gè)集成度越來越高，復(fù)雜度越來越高，安全性要求也非常高的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，而明導(dǎo)的Hypervisor虛擬機(jī)技術(shù)就是滿足各方面需求的方案。
汽車系統(tǒng)的安全不言而喻，Scot也重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了Hypervisor虛擬機(jī)技術(shù)在安全方面提供的保障。首先在軟件層面，基于虛擬機(jī)的多個(gè)系統(tǒng)（明導(dǎo)稱之為Guest OS）在邏輯上是完全隔離的，Guest 系統(tǒng)之間彼此是不知道彼此存在的；另外采用ARM TrustZone技術(shù)提供了基于硬件物理層面的更高級(jí)別安全防護(hù)，ARM TrustZone技術(shù)將SoC芯片資源分為正常世界和安全世界，專用于安全世界的軟件可訪問所有SoC硬件資源，而在正常世界的軟件只能訪問被定義為“非安全”的硬件資源。這就在硬件層面最大保障了安全性。
ARM TrustZone技術(shù)對(duì)正常世界和安全世界的劃分
Hypervisor虛擬機(jī)技術(shù)的推出為降低復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)難度提供了可能，同時(shí)它也充分考慮到了隔離性、安全性，相信這一集成方案的推出對(duì)于客戶來說也是相當(dāng)具有吸引力的。
明導(dǎo)作為業(yè)界唯一一個(gè)既具有基于汽車級(jí)Linux的IVI系統(tǒng)方案、AutoSar系統(tǒng)方案，又具備Hypervisor虛擬機(jī)方案的廠商，其已經(jīng)在汽車電子領(lǐng)域建立了無法比擬的優(yōu)勢(shì)，而其圍繞汽車系統(tǒng)打造的一系列解決方案也為廣大汽車OEM廠商和汽車零部件廠商降低系統(tǒng)開發(fā)難度，縮短開發(fā)周期時(shí)間提供了保障。
