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未来电子电气架构的市场需求与挑战

时间:2020-07-28 18:32:24|来源:|编辑:网络|点击:

如果说汽车市场和汽车技术出现巨大的变化和革新,那么未来汽车电子电气架构会是关键的一环。大家可以清楚地看到,从手机到智能手机的演变,衍生出巨大的前所未有的市场空间。如果将汽车看作另一种高级的智能移动终端,将会出现什么样的景象?

目前路上行驶汽车的电子电气架构多是依赖ECU,即每一个小的处理单元进行拼接。不同的ECU以扁平化的点对点架构呈现,从架构上称为分布式的电子信息的架构。恩智浦了解到主流的OEM厂商正在将一些设备和功能视作服务,然后通过一个服务平台进行统一管理,实现更快、更简洁的部署。由于采用扁平化的点对点架构,一旦需要修改或更新其中一项功能,就会不可避免地影响到其他辅助设备,花费大量的精力和时间来做很多适配和升级的工作。

为了缩短硬件和软件创新周期,提升数据和设备的可获得性,以便创造新的用户体验,域控制理念应运而生。对于一些提升用户体验的功能来说,针对域控制器使用一些简单的策略来实现管理,比原来的分布式网络方便很多;而且从软硬件的角度看,OEM对于供应商的依赖和工作量也会减少很多。这就是目前看到的比较主流的电子电气的架构。

Henri在采访时提到了恩智浦在包括车身与舒适,车辆网络,底盘动力域,ADAS, 电子驾舱和信息娱乐等不同的域都有领先地位的产品,从而有更多机会与Tier-1(一级供应商)以及OEM产生更多的探讨和互动。比如将最不常用的功能直接反馈给OEM厂商,掌握最终用户对于车辆的实际使用情况,便于OEM厂商在后代车型中进行有针对性的优化;或者向驾驶员推送有关前方道路拥堵情况、安全隐患、安全事故或其它需要驾驶员知晓的信息。以恩智浦发布的服务型网关为例,涌现出了很多的用例,例如预测性维护等,这样可以基于车辆的基本使用数据,提供维护建议和分析结果;可以基于实时视图获取有关车辆健康及性能的数据,进行更加先进的诊断测试;还可以提供UBI(usage-based insurance)这种基于用户驾驶习惯或风险的保险;而基于Telematics和车队管理等服务,可以通过车辆的使用情况完善车辆管理,并提供极具针对性的个性化功能包。

当然在这个过程中,行业也面临着很大的挑战。Henri总结了四个方面:一是软件的复杂性,尤其是架构之间互不兼容的问题;二是来自于成本方面,大量的车载传感器和对座舱屏幕有更高要求的分辨率及ADAS等等复杂功能添加到车内,无疑是对最终用户承受能力的考验;三是在性能方面的需求越来越高;最后是功耗管理,尤其未来的新能源市场,能源并不是无限的,所以在新的电子电气架构当中功耗是个不容忽视的问题。

有挑战就会有解决方案。恩智浦近期开始开发下一代5纳米技术,将是业界首款5纳米的汽车专用高性能处理器,这意味着它将整合目前汽车行业最关键的两个核心点:功能安全与信息安全。值得一提的是恩智浦可以在不同的SoC上获得可扩展性。同时,通过提供优化的材料清单,让下一代创新产品能够惠及最终消费者。Henri还补充道:“我们还选择了台积电的N5P制程,之所以这样做是因为它是目前业内最先进的工艺之一,能够以非常低的能耗提供较高的性能,从而解决行业的四大挑战。”

行业人士认为,恩智浦在车载半导体领域排在领先的位置。除了有对市场的洞察以及不断创新升级的产品解决方案,恩智浦在选择合作伙伴方面也有着非常清晰的策略。恩智浦大中华区汽车电子业务总经理刘芳(Yvonne Liu)女士从两个角度分享了对于这个问题的思考。她认为在车载半导体行业里面,生态合作伙伴有大生态和小生态两个概念。

大生态是基于云服务,一是OEM本身提供出行服务,或者说“软件定义汽车(SDV)”的服务,或空中下载(OTA)的升级服务、运营的服务,甚至产品生命周期管理的一系列的服务。刘芳表示:“OEM毫无疑问是其中很重要的一个环节,我们会帮助 OEM进行数据的挖掘,或者说对于他们想要合作的数据服务商进行转型,提供硬件上面的支持”;二是第三方服务商,比如出行服务商、保险服务商。通过对SDK的整合帮助服务商进入到恩智浦庞大的OEM和Tier 1的供应商体系中,使得OEM能够调用一些服务的应用场景,结合到未来的多种出行服务的模块。


小生态是基于S32G,或者说基于服务型网关开发的生态系统。这个生态环境的完整度决定了恩智浦架构类产品是否能够顺利地被设计和应用到整个汽车电子开发的环境当中。在这一方面,无论WindRiver这种软件系统提供商,以及基于Linux开放的平台、做虚拟机的平台,恩智浦都有相应的一套完整开发工具。这能很大程度上帮助OEM去解决开发难度上的一些挑战,使得它的硬件架构的转型更加无缝高效地推入到市场。

刘芳女士总结道:“我们推出的不是一个简单的S32G芯片,对于汽车电子而言,这更多是一个新的生态的产生,推动Tier1和OEM能够直接去开发、跟踪、配套以及实现未来一系列的升级。所以我们认为生态合作伙伴更多的在于微环境级的生态合作以及产业环境上的生态合作。”

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