芯東西(公眾號:aichip001)
作者 |? luna
編輯 |? Panken
芯東西9月21日報道,9月20日,在恩智浦半導體技術溝通會上,恩智浦半導體執行副總裁兼首席技術官Lars Reger分享了恩智浦汽車標準化平臺及技術細節。平臺包括不同的S32系列產品,和面向汽車網絡的參考設計,以及面向動力系統、功能安全和自動駕駛的開發平臺。他透露說,采用5nm制程的S32系列新一代旗艦汽車處理器即將推出。
據Lars Reger分享,恩智浦提出的汽車標準化平臺統一了恩智浦汽車電子產品的架構,汽車平臺可為客戶提供跨域和終端節點實現軟件復用、保證虛擬機開發不受干擾、提升可擴展性等優勢產品,以支持客戶自定義開發,優化系統性能和成本。
一、汽車產品被重新定義,從架構開始讓機器更聰明
過去,原始設備制造商(OEM)以自身產品擴展路線為考量,提出對性能、功耗和成本方面的權衡要求,芯片供應商根據這些OEM廠商提出的規格來設計芯片。
但如今,越來越多的傳感器和電子設備在各地產生更多的數據,汽車ECU(電子控制單元)架構已升級到域架構、區域架構,并將融合軟件和云計算,互聯汽車和工業物聯網需要大幅提高計算性能和通信安全,汽車半導體廠商的設計目標和實現手段隨之發生變化。
觀察到以上變化后,Lars Reger認為一級供應商(Tier 1)、OEM和半導體公司應該更多地思考如何建設安全、高效的智能機器,這要求人們改變對機器的思考方式。
“一切改變從架構開始”,Lars Reger分享說,一個機器人的架構包括感知、思考、互聯、行動四個部分,這與汽車運行的架構相似。
具體來說,一個機器人首先需要感知環境,與云連接以獲得更多信息;接著用智能器件進行計算,將信息傳導給機器人的“腿”和“胳膊”,并保證信息安全和功能安全,最后加上人們對該器件的信任。至于汽車的完整架構,Lars Reger解釋道,包括各種功能,例如連接、信息娛樂系統、動力總成驅動、車身電子等,以及駕駛員的取代系統和數據網關。

汽車業務為恩智浦聚焦的智慧生活的領域之一,恩智浦的其它核心應用領域還包括工業物聯網、移動設備和通信基礎設施市場。此前,恩智浦是汽車半導體領域的全球領先供應商,在硬件層面提供豐富且可靠的產品組合。
如今,恩智浦正在布局“軟件定義汽車”這一核心趨勢,推出了更多如S32系列處理器的產品組合,助力車企應對軟件集成挑戰。
2018年,Lars Reger說,汽車將會有一個統一的“大腦”,直接處理和控制各個域及其下轄的系統。
如今,恩智浦推出的汽車平臺實現統一、靈活的架構,Lars Reger談道,恩智浦為Tier 1、OEM和半導體公司提供恩智浦自有的創新汽車電子產品和方案為標準化素材,幫助廠商適應更廣泛的應用,實現各種價值。
二、保持產品架構靈活,兼顧汽車器件高效和安全
隨著汽車工業正在向電氣化、數字化、云端連接發展,汽車當中有95%的創新通過電子或軟件實現,僅有5%的創新在機械。恩智浦從電子和軟件著手,幫助行業構建靈活、可擴展的標準化平臺。
根據公開資料,恩智浦汽車平臺包括GoldBox 3汽車網絡開發平臺、GreenBox 3實時開發平臺和S32G3汽車網絡參考設計等。
Lars Reger解釋道,恩智浦汽車平臺提供包含高性能MCU和MPU的統一架構,并將豐富的處理、外設、網絡和連接接口集成在一個外殼中。
“統一的大腦”并不意味著所有任務都在大腦中完成,Lars Reger談道。具體來說,“小腦”負責快速反應,“大腦”負責進行創意,對于汽車平臺設計來說,需要為任務進行分層。在恩智浦汽車平臺中,最底部為以太網的連接,接著上面一層是計算單元,而最頂層以恩智浦推出的5nm高性能器件來提升效率。

在應用方面,恩智浦汽車平臺適用于高級駕駛員輔助系統(ADAS)、車載網絡、車身、底盤、動力、電氣化和安全應用。具體來說,最初級的MCU相關應用集中在汽車的頂棚、門禁以及光的控制;接著是需要外接存儲器的MPU,它可以完成實時多任務操作,包括動力總成驅動、雷達等車身控制等。
在恩智浦汽車平臺中,S32系列提供從40nm一直到5nm不同的應用系列,汽車平臺還提供面向汽車網絡的GoldBox參考設計、面向動力系統的GreenBox開發平臺以及面向功能安全和自動駕駛的BlueBox開發平臺。
據Lars Reger預告,新一代采用5nm制程的S32系列旗艦汽車處理器會盡快推出,這是一款能夠將數據從車輛傳輸到控制單元的產品。據《中國汽車報》4月報道,恩智浦大中華區汽車電子事業部市場總監翟驍曙透露說,5nm車規芯片已做先導性投入。

只靠MCU和MPU還遠遠不夠,數據還需要高性能和可擴展性的以太網進行傳輸。Lars Reger說道,將數據從A地送至B地需要以太網,數據的傳輸速率還需要可擴展性,比如10Mbps到100Mbps,甚至是1GB到2.5GB。
據Lars Reger形容,在他看到的未來出行場景中,恩智浦能夠給汽車提供更多的靈活性。在硬件方面,恩智浦汽車平臺的ECU、MPU、以太網等產品互相之間能夠實現操作性和兼容,并且能夠融合在一個產品當中,最終呈現給客戶。在軟件方面,恩智浦汽車平臺的軟件可以重復利用。
在支持工業機器人方面,恩智浦擁有i.MX RT系列處理器和S32系列處理器等工業大數據所需要的器件。其中,汽車網絡處理器系列S32G支持最新的服務型網關,并能實現快速的無線部署(OTA)新功能和邊緣到云端的分析。以上工具均有AI加速器,能夠形成一個工具鏈,通過人工智能和機器學習來構造智能的邊緣器件。
總體來說,Lars Reger認為,建造未來機器首先要有正確的架構,保障功能安全和信息安全;第二是需要可信任、穩定的系統,并且可擴展。
結語:技術賦能產業創新發展,標準化平臺或成汽車電子趨勢
服務一個行業,企業需要對相應產業具備深刻理解。恩智浦正構建創新產業生態,將自身技術優勢與產業創新的結合,比如Lars Reger在此分享中特別提到了恩智浦與小米、百度Apollo的合作。在此過程中,恩智浦支持了Tier1、Tier2廠商的發展,也能在服務的過程中加深汽車行業理解,讓目標客戶對恩智浦的產品有更深入了解。
“軟件定義汽車”逐步成為汽車行業發展的共識,在這樣的背景下,Tier 1、OEM和半導體公司更多地考慮在前期概念階段獲取對標數據和對標工具,汽車標準化平臺為高效協同軟硬件提供了解法。恩智浦將汽車標準化平臺概念升級,幫助車廠根據自身的需求進行設計,恩智浦或在汽車電子半導體領域進一步鞏固優勢地位。