要說(shuō)汽車變化最快的是什么，那一定是電氣（E/E）架構(gòu)。隨著整車功能逐漸豐富，汽車正在從過(guò)去的Flat（分布式）架構(gòu)和Domain（域控制）架構(gòu)向更加集中化的Zonal（區(qū)域控制）架構(gòu)發(fā)展。未來(lái)，汽車電氣架構(gòu)還會(huì)進(jìn)一步集中化。

在Zonal架構(gòu)來(lái)臨之前，芯片廠商早已意識(shí)到這場(chǎng)變革，并悄然擴(kuò)大自己的布局。日前，恩智浦（NXP）在杭州舉辦為期兩天的汽車生態(tài)技術(shù)峰會(huì)，并發(fā)布全新S32 CoreRide開(kāi)放平臺(tái)。會(huì)議上，恩智浦分享了其對(duì)下一代汽車電氣架構(gòu)方面的見(jiàn)解與其解決方案。

電氣架構(gòu)變了，軟件定義汽車更重要了

Zonal架構(gòu)一身全是優(yōu)點(diǎn)，它不僅能夠大大縮短布線長(zhǎng)度（從3千米縮短到1.5千米），并使總體線束重量減輕了85%，同時(shí)配電箱被重新分配，以便每個(gè)區(qū)域有自己的配電單元，為相應(yīng)區(qū)域的模塊供電。此外，通用模塊化區(qū)域設(shè)計(jì)方法，使得汽車也更容易保持最新?tīng)顟B(tài)，可以通過(guò)Wi-Fi或 5G連接等遠(yuǎn)程通訊部署軟件更新。

可以說(shuō)，電氣架構(gòu)的變革是必行之路。而中央計(jì)算集群為Zonal區(qū)域架構(gòu)提供了靈活性，因?yàn)樵摷軜?gòu)的大部分功能是來(lái)自軟件定義汽車（SDV）成果。所以說(shuō)，在Zonal架構(gòu)時(shí)代，“軟件定義汽車”更會(huì)大行其道，成為關(guān)鍵中的關(guān)鍵。

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先生解釋，過(guò)去汽車更多由硬件和機(jī)械部件所定義，但未來(lái)汽車正在越來(lái)越多地由軟件所定義。作為用戶，可能并不關(guān)心底層的硬件，而是更為關(guān)心設(shè)備能幫助用戶實(shí)現(xiàn)的功能，而這些功能正是由軟件所定義的。

隨著汽車功能不斷增加，所需的電子控制單元（ECU）和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)正在爆炸式增長(zhǎng)，這意味著硬件和軟件也隨之而升。此外，車輛通過(guò)OTA更新、輔助駕駛功能和車載娛樂(lè)系統(tǒng)等特性，進(jìn)一步提升了硬件和軟件的整體復(fù)雜度。正如手機(jī)制造商通過(guò)軟件服務(wù)盈利一樣，汽車也越來(lái)越多地利用軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的服務(wù)，從而創(chuàng)造更大的商業(yè)價(jià)值。

這使得車企在設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)自己的下一代電氣架構(gòu)時(shí)面臨巨大壓力，要真正實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)將非常困難，無(wú)法僅憑一己之力完成。一直令OEM頭疼的問(wèn)題是，駕駛及乘車體驗(yàn)越來(lái)越取決于電子元件，而這些又非他們可控。

所以，想要更好地設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)Zonal架構(gòu)，就需要徹底顛覆現(xiàn)有的供應(yīng)鏈邏輯，尤其要與芯片廠商和軟件廠商合作更為緊密。

芯片廠商與OEM合作更緊密了

過(guò)去，汽車電氣架構(gòu)開(kāi)發(fā)合作模式通常是從Tier 2的芯片商到Tier 1再到汽車OEM依序進(jìn)行。

不過(guò)這種鏈條式的供應(yīng)明顯周期太長(zhǎng)，為了應(yīng)對(duì)復(fù)雜的創(chuàng)新挑戰(zhàn)，未來(lái)的生態(tài)系統(tǒng)必然會(huì)更加緊密地與生態(tài)伙伴合作，應(yīng)對(duì)復(fù)雜的電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。

換言之，OEM未來(lái)直接與恩智浦在內(nèi)的芯片商以及云服務(wù)商、軟件商、服務(wù)商、晶圓廠等直接進(jìn)行合作，最終形成一個(gè)更加迅捷的供應(yīng)鏈。

現(xiàn)在的車市競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，主要原因在于消費(fèi)者選擇很多，所以要很多的功能、最快的上市時(shí)間、最好的能量效率、最低的成本、最好的服務(wù)。用俗話說(shuō)，就是消費(fèi)者 “既要，又要，還要，且要”。

因此，為了適應(yīng)這種市場(chǎng)變化和角色的轉(zhuǎn)變，產(chǎn)業(yè)鏈上的玩家就要徹底顛覆自己的形態(tài)，特別是芯片廠商。

恩智浦全球資深副總裁、新能源及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品線總經(jīng)理李曉鶴先生對(duì)此解析道，“當(dāng)我們把所有這些屬性都推向極致時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)整車的開(kāi)發(fā)時(shí)間從39～48個(gè)月，減到了18～24個(gè)月；原來(lái)的鏈條式的供應(yīng)方式，以及一步一步的按部就班的串行開(kāi)發(fā)模式，逐漸變成了并行共生的開(kāi)發(fā)模式；原來(lái)在一個(gè)串行的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，主機(jī)廠自己優(yōu)化自己的工作，變成了全域的、全系統(tǒng)端對(duì)端的優(yōu)化；甚至包括了全壽命周期的成本、碳排放、性能的優(yōu)化?！?p>

行業(yè)有句老話，”智能電動(dòng)車領(lǐng)域，上半場(chǎng)是電動(dòng)化，下半場(chǎng)是信息化”。不過(guò)實(shí)際上，目前這個(gè)時(shí)間點(diǎn)電氣化部分還有很多并行的、甚至互相沖突的創(chuàng)新路徑，沒(méi)有任何一家玩家有足夠的能力、資源在所有路徑上押寶。所以，探索過(guò)程中，生態(tài)系統(tǒng)就顯得格外重要，速度則是成功的關(guān)鍵。

恩智浦便一直圍繞生態(tài)和速度向前探索。恩智浦在“三電”技術(shù)領(lǐng)域的能源管理產(chǎn)品系列十分全面，涵蓋微處理器、功率管理、能量管理、網(wǎng)絡(luò)、傳感器系統(tǒng)、模擬前端、驅(qū)動(dòng)設(shè)備等關(guān)鍵組件。這種全系布局使得恩智浦能夠系統(tǒng)性地思考，如何優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)和子單元間的相互影響。

一方面，通過(guò)軟硬件集成加速迭代并提升客戶體驗(yàn)。以電池管理系統(tǒng)（BMS）為例，目前常見(jiàn)的電池管理模式是在電池包內(nèi)進(jìn)行軟件編程，但這種模式涉及多個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)傳輸和處理。隨著B(niǎo)MS演進(jìn)，數(shù)據(jù)處理速度和云端處理能力的需求將大幅增加。恩智浦提出兩個(gè)演進(jìn)路徑：一是將安全實(shí)時(shí)功能下移至電池包，數(shù)據(jù)處理功能上移至域控制器；二是進(jìn)一步將ECU中的軟件與電池軟件固化集成，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)功能硬件化，數(shù)據(jù)處理云端化。兩種路徑這都需要半導(dǎo)體廠商對(duì)整車架構(gòu)和電池管理系統(tǒng)有深刻的理解。

另一方面，為客戶提供系統(tǒng)層面上的技術(shù)支持。恩智浦的主機(jī)廠在建立新生產(chǎn)線時(shí)，不僅追求產(chǎn)能，更會(huì)確保質(zhì)量。在中國(guó)市場(chǎng)，恩智浦還組建團(tuán)隊(duì)幫助客戶提升設(shè)計(jì)、制版、驗(yàn)證、組裝、電池生產(chǎn)和整車生產(chǎn)等各環(huán)節(jié)的質(zhì)量。同時(shí)，恩智浦得到了全球團(tuán)隊(duì)在中長(zhǎng)期創(chuàng)新和系統(tǒng)層面上的技術(shù)支持，通過(guò)結(jié)合海外團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)深入優(yōu)勢(shì)和中國(guó)團(tuán)隊(duì)快速迭代優(yōu)勢(shì)，為中國(guó)客戶提供本地化的產(chǎn)品定義、管理和支持。

解決軟件定義汽車的挑戰(zhàn)，恩智浦推出S32 CoreRide

無(wú)論是更好的便利性，還是更好的性能和安全性，這些都是軟件定義汽車的優(yōu)勢(shì)。但在實(shí)現(xiàn)軟件定義汽車的道路上，存在三方面的挑戰(zhàn)。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說(shuō)道。

一是集成的復(fù)雜性。當(dāng)整車功能需要整合起來(lái)時(shí)，會(huì)面對(duì)多重供應(yīng)商的不同操作系統(tǒng)、中間件、虛擬機(jī)管理程序及應(yīng)用軟件，每一層都建立在上一層的基礎(chǔ)上，使得系統(tǒng)集成過(guò)程異常復(fù)雜，甚至影響性能。

二是可擴(kuò)展性的限制。從最經(jīng)濟(jì)的到最豪華的，車企往往擁有非常豐富的車型定位，因此平臺(tái)必?fù)碛袩o(wú)縫跨越所有車輛類型。就比如說(shuō)，入門級(jí)汽車通常有 25 個(gè) ECU，而豪華車則多達(dá) 150 個(gè)，要在這些車型上擴(kuò)展開(kāi)發(fā)工作，如果沒(méi)有一致的軟件架構(gòu)，根本無(wú)從擴(kuò)展。

三是架構(gòu)靈活性。當(dāng)整車功能合而為一，牽引系控制等關(guān)鍵系統(tǒng)與車輛照明都綁定在同一顆芯片商，便會(huì)引發(fā)潛在的風(fēng)向，因此必須有一種故障安全方法隔離這些功能。同時(shí)，靜態(tài)架構(gòu)一旦設(shè)置，配置就無(wú)法修改，因此，汽車OME希望車輛架構(gòu)能夠隨著車輛收到的每次更新而動(dòng)態(tài)地重新配置。

然而在傳統(tǒng)汽車行業(yè)的價(jià)值鏈中，OEM想要集成某一項(xiàng)基礎(chǔ)功能，尋找最好的供應(yīng)商和最好的解決方案，可能要花費(fèi)數(shù)月，甚至一兩年時(shí)間才能集成一些最基本的組件。

恩智浦最新推出的S32 CoreRide平臺(tái)，便可以加速整個(gè)過(guò)程。簡(jiǎn)單解釋，它是一個(gè)處理、汽車網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)電源管理與軟件的集合體，突破新一代軟件定義汽車開(kāi)發(fā)中的集成障礙，減少成本。

S32 CoreRide平臺(tái)構(gòu)建了一個(gè)堅(jiān)固而持久的核心基礎(chǔ)，是汽車運(yùn)行的中樞神經(jīng)，涵蓋了從推進(jìn)到車身，再到聯(lián)網(wǎng)、功能安全、信息安全以及能源管理等各個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域。它具有較高靈活性，無(wú)論是在域架構(gòu)還是在集中式架構(gòu)中，都能夠無(wú)縫地進(jìn)行工作。

恩智浦與生態(tài)合作伙伴和Tier 1通力協(xié)作，包括Accenture ESR Labs、誠(chéng)邁科技、Blackberry QNX、Elektrobit、ETAS、Green Hills Software、Sonatus、Synopsys、TTTech Auto、Vector Informatik GmbH、Wind River、Valeo等，覆蓋從傳統(tǒng)硬件、行業(yè)領(lǐng)先的中間件到、操作系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)與賦能，并將其與可擴(kuò)展的處理、網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)功能相結(jié)合，提供更整合的解決方案，加速創(chuàng)新，提升性能。

S32 CoreRide擁有三點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。一是實(shí)現(xiàn)軟硬件集成。芯片非常復(fù)雜，如果要實(shí)現(xiàn)芯片最佳性能，需要極強(qiáng)的軟硬件能力和開(kāi)發(fā)能力，因此軟件制造商很難真正充分利用硅片的功能。借助 S32 CoreRide，可以實(shí)現(xiàn)軟硬件集成，從而充分發(fā)揮芯片性能。系統(tǒng)集成商可以專注增值差異化軟件，使得不同汽車品牌間用戶體驗(yàn)實(shí)現(xiàn)真正的獨(dú)一無(wú)二。

二是提供可擴(kuò)展性。在處理能力上，恩智浦擁有市場(chǎng)上處理能力最寬泛的產(chǎn)品組合，即S32汽車電子處理平臺(tái)。從MCU到區(qū)域的處理單元ECU以及高度集成的5nm MPU，強(qiáng)大的產(chǎn)品組合讓一項(xiàng)功能可以非常輕松地?cái)U(kuò)展應(yīng)用到另一項(xiàng)功能當(dāng)中，在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，能夠節(jié)約數(shù)月的開(kāi)發(fā)時(shí)間。同時(shí)，恩智浦還可以將強(qiáng)大的處理性能、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)電源管理技術(shù)集成在一起，實(shí)現(xiàn)最佳的性能。為合作伙伴的軟件開(kāi)發(fā)賦能，提供安全可靠的解決方案。

三是為客戶提供靈活性。新汽車制造商可以整合ECU，開(kāi)發(fā)出從特定功能域到區(qū)域再到集中式，跨不同檔次、車型均適用的靈活架構(gòu)。

革命性的處理器一并面世

本次汽車生態(tài)技術(shù)峰會(huì)上，與S32 CoreRide一并被展示，還有S32N系列超高集成度車載處理器家族的首位成員——S32N55，它也是業(yè)界首款5nm安全汽車處理器。

S32N處理器不僅可以幫助實(shí)現(xiàn)軟件定義汽車的新用例和優(yōu)勢(shì)，還能高效地創(chuàng)建和變現(xiàn)汽車數(shù)據(jù)的收集與分析，在汽車的生命周期簡(jiǎn)化汽車功能和服務(wù)的部署。此外，在S32 CoreRide中央計(jì)算平臺(tái)中，基于S32N處理器，結(jié)合S32N的計(jì)算能力、汽車網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)電源管理 (例如FS04安全電源管理IC)，能夠全面加速中央計(jì)算的開(kāi)發(fā)。

S32N55車載超集成處理器加速了集中式軟件定義車輛架構(gòu)的開(kāi)發(fā)。S32N55處理器通過(guò)安全地集成跨車輛實(shí)時(shí)功能，非常適合用于整合多個(gè)電子控制單元（ECU）的中央車輛控制器。S32N55處理器有助于簡(jiǎn)化復(fù)雜性并縮短軟件定義汽車實(shí)時(shí)ECU整合的上市時(shí)間，而不會(huì)影響安全性。

在安全方面，S32N55將高性能實(shí)時(shí)處理與片上硬件隔離和虛擬化、先進(jìn)的功能安全和故障恢復(fù)、強(qiáng)大的硬件安全引擎、網(wǎng)絡(luò)加速和靈活的內(nèi)存擴(kuò)展支持完美結(jié)合。S32N55處理器根據(jù)ISO/SAE21434和UN R155網(wǎng)絡(luò)安全流程以及SO 26262 ASIL D功能安全流程開(kāi)發(fā)。

從官方信息來(lái)看，S32N55包含16個(gè)@1.2 GHz Arm Cortex-R52實(shí)時(shí)處理器，2個(gè)Arm Cortex-M7內(nèi)核實(shí)施安全系統(tǒng)管理器，具有多種存儲(chǔ)器接口的大容量片上SRAM，集成時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）千兆以太網(wǎng)交換機(jī)（NETC3）帶有雙以太網(wǎng)MAC，每個(gè)MAC的運(yùn)行速度高達(dá)2.5 Gbps，擁有靈活的外部存儲(chǔ)器接口（NOR閃存、AND閃存、SDIO、LPDDR 4x閃存和LPDDR 4x/5 RAM）允許未來(lái)的存儲(chǔ)器擴(kuò)展和OTA更新支持，并提供就地執(zhí)行（xP）選項(xiàng)。

隨著S32N處理器的應(yīng)用，汽車制造商現(xiàn)在能夠在中央計(jì)算ECU中集中整合汽車的核心功能，這些功能定義了汽車的本質(zhì)，從加速和操控到轉(zhuǎn)向的感覺(jué)與靈活性和乘坐的舒適度。

中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)鏈的新變局

在整個(gè)汽車生態(tài)技術(shù)峰會(huì)上，恩智浦提到最多的關(guān)鍵詞，便是中國(guó)市場(chǎng)。

“中國(guó)正在經(jīng)歷汽車電氣化、智能化的快速發(fā)展，我相信大家對(duì)此深有感受。但汽車作為一個(gè)對(duì)安全要求極高的邊緣移動(dòng)終端，也面臨諸多挑戰(zhàn)和不確定性。因此，如何實(shí)現(xiàn)合作共贏，成為了我們的重要課題?！?span id="uhlgiyebwszu" class="pydocx-tab">恩智浦全球資深副總裁、大中華區(qū)主席李廷偉如是說(shuō)。

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，根據(jù)恩智浦的觀察，過(guò)去幾年，中國(guó)汽車市場(chǎng)共有三點(diǎn)顯著的變化。

首先，汽車行業(yè)正在經(jīng)歷一種被稱為“鏈主”的新型變革。這種變革超越了傳統(tǒng)供應(yīng)鏈重組的范疇，更多涉及價(jià)值重塑。過(guò)去，中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)鏈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在供應(yīng)鏈管理和生產(chǎn)效率上，而如今的“鏈主”更多地源于價(jià)值的創(chuàng)造。如今，恩智浦許多合作伙伴不僅在中國(guó)首發(fā)、創(chuàng)新，更是實(shí)現(xiàn)了全球首發(fā)、首個(gè)量產(chǎn)和首個(gè)創(chuàng)新，真正體現(xiàn)了“鏈主”的影響力。

其次，汽車行業(yè)需要更多創(chuàng)新。作為一家創(chuàng)新型技術(shù)企業(yè)，恩智浦利用技術(shù)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并為合作伙伴提供行業(yè)洞察，幫助他們減少投入、節(jié)省時(shí)間。日前發(fā)布的S32 CoreRide正是在行業(yè)和應(yīng)用新體系中的創(chuàng)新嘗試，其中中國(guó)將作為恩智浦首要市場(chǎng)。

最后，汽車行業(yè)需要走出去。在全球本地化的大背景下，不僅僅是將中國(guó)團(tuán)隊(duì)和模式復(fù)制到新的市場(chǎng)，而是如何在全球化基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)各地的本地化。這對(duì)恩智浦說(shuō)是一個(gè)巨大的機(jī)遇，有助于提升中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)鏈在全球的競(jìng)爭(zhēng)力。在全球本地化過(guò)程中，恩智浦也面臨著新的開(kāi)發(fā)模式和響應(yīng)模式帶來(lái)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。隨著“鏈主”型產(chǎn)業(yè)環(huán)境的形成，不同玩家、供應(yīng)商和優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)需要思考如何更快速地形成差異化，以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新、合作、時(shí)間節(jié)省和響應(yīng)加速。在這樣的環(huán)境下，恩智浦生態(tài)合作伙伴重新提上了新的議事日程。