日前，在深圳，《國際電子商情》有幸與恩智浦半導(dǎo)體執(zhí)行副總裁兼汽車處理器業(yè)務(wù)總經(jīng)理Henri Ardevol、恩智浦半導(dǎo)體執(zhí)行副總裁兼高級模擬業(yè)務(wù)總經(jīng)理Jens Hinrichsen進(jìn)行對話，共同探討在“軟件定義汽車”的時代背景下恩智浦的業(yè)務(wù)進(jìn)展、發(fā)展方向以及對中國市場的相關(guān)看法等。Duresmc

汽車業(yè)正被重新定義，汽車芯片逐漸平臺化

恩智浦作為全球最大的半導(dǎo)體廠商之一，其在汽車行業(yè)已經(jīng)深耕多年，在汽車處理器以及非功率模擬器件處于國際領(lǐng)先地位。汽車業(yè)務(wù)是恩智浦的支柱業(yè)務(wù)，2022年其汽車業(yè)務(wù)占比達(dá)到52%。Duresmc

據(jù)Henri Ardevol觀察，當(dāng)下，軟件定義汽車正在催生行業(yè)變革。Duresmc

恩智浦半導(dǎo)體執(zhí)行副總裁兼汽車處理器業(yè)務(wù)總經(jīng)理Henri ArdevolDuresmc

變革一：汽車業(yè)的創(chuàng)新爆發(fā)式增長，推動著主機(jī)廠從硬件主導(dǎo)型逐步轉(zhuǎn)向軟件主導(dǎo)型的開發(fā)模式，為了支持軟件定義的汽車架構(gòu)，主機(jī)廠的軟件和開發(fā)合作伙伴要從組裝電子控制單元到為車輛開發(fā)整個軟件架構(gòu)都給予充分考慮，并需要一個硅片作為基礎(chǔ)平臺提供支持。Duresmc

變革二：汽車平臺的開發(fā)周期也逐漸加速，越來越多的主機(jī)廠要求在芯片樣片出來之前就能盡早地進(jìn)行虛擬設(shè)計(jì)和開發(fā)。這意味著汽車芯片供應(yīng)商必須提供SoC仿真開發(fā)模型的方式，以幫助主機(jī)廠在獲得樣片之前開展量產(chǎn)級的軟件開發(fā)，從而大幅壓縮開發(fā)周期。Duresmc

變革三：汽車架構(gòu)往區(qū)域控制器方向演進(jìn)，這樣做的目標(biāo)之一是簡化線束以減輕布線重量，使其更具成本效益。在現(xiàn)代車輛中最多可以并行運(yùn)行15個不同的網(wǎng)絡(luò)，通過高速以太網(wǎng)組成骨干網(wǎng)，將每個車身區(qū)域控制器連接到中央處理器，能夠大大簡化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳⒔档统杀尽?span style="display:none">Duresmc

變革四：對于消費(fèi)者而言，過去的汽車從出售那一刻起，功能就開始慢慢退化；而未來的汽車將是可以隨著時間不斷升級迭代的產(chǎn)品，其功能將不斷得到增強(qiáng)。這歸功于OTA架構(gòu)支持包括中央處理、車內(nèi)電控等部分的軟件升級換代，要求通過云端的連接來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，使每一個傳感器的相關(guān)數(shù)據(jù)都可以進(jìn)行后臺訪問和大數(shù)據(jù)分析。Duresmc

變革五：汽車半導(dǎo)體供應(yīng)商的角色定位也在發(fā)生改變——從以往提供一組產(chǎn)品，轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┮粋€可根據(jù)每個OEM軟件架構(gòu)調(diào)整的完整芯片級平臺。汽車產(chǎn)業(yè)的價值鏈關(guān)系也開始發(fā)生轉(zhuǎn)變，從前的Tier1、Tier2和Tier3供應(yīng)商服務(wù)OEM這種線性價值鏈，變?yōu)榱?ldquo;OEM、Tier1和技術(shù)型合作伙伴”的三角價值鏈。而汽車半導(dǎo)體廠商正是這三角中的一端——技術(shù)型合作伙伴，他們?yōu)槠嘜EM提供硬件、軟件協(xié)同設(shè)計(jì)，將主機(jī)廠的軟件架構(gòu)適配到其芯片硅平臺上。Duresmc

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“為了實(shí)現(xiàn)這些美好的愿景，主機(jī)廠需要獲得多方面的助力。”Henri Ardevol總結(jié)道，“一個可拓展的、支持軟件復(fù)用的芯片平臺至關(guān)重要，這要求我們這樣的芯片廠商可以提供中間件等要素。”Duresmc

大部分汽車芯片仍遵循非常線性的開發(fā)模式，其中每顆ECU都作為硬件和軟件的組合來開發(fā)，相應(yīng)的數(shù)據(jù)也被限制在該ECU中并且很難訪問。而未來，主機(jī)廠則希望不管是功能還是服務(wù)，都可以在用戶使用周期中不斷地得到增強(qiáng)和更新。因此Henri Ardevol認(rèn)為，軟件和硬件的開發(fā)周期必須要解綁。“這意味著，在同一個硬件平臺上必須要能夠支持軟件的多次迭代，同樣的，一個軟件平臺也能夠在多個硬件版本上運(yùn)行，而無需重新開發(fā)、驗(yàn)證和集成。”Duresmc

據(jù)悉，當(dāng)前恩智浦與主機(jī)廠的交流已經(jīng)更多地聚焦在將芯片平臺與軟件架構(gòu)匹配上，從以硬件為中心匹配客戶需求，轉(zhuǎn)變?yōu)橐攒浖橹行钠ヅ渥罱K用戶需求。恩智浦基于這個概念，開發(fā)了整套處理器產(chǎn)品組合，以適應(yīng)每個主機(jī)廠可能采用的不同架構(gòu)路線。以市場上已經(jīng)有的域控架構(gòu)為例，圍繞動力總成、底盤和車身域等，將其功能集成到多應(yīng)用MPU中。Duresmc

Henri Ardevol表示,目前絕大多數(shù)中國車廠已轉(zhuǎn)向域控架構(gòu)，“其中很大一部分采用了恩智浦的16nm FinFET處理器系列，例如S32G網(wǎng)關(guān)處理器能夠并行處理多個應(yīng)用程序，在一個MPU中可支持多個虛擬MCU。”在其域控制器結(jié)構(gòu)中還提供隔離功能，允許多個軟件開發(fā)人員在他們分配的虛擬MCU中開發(fā)應(yīng)用程序，并且不同應(yīng)用程序之間互不干擾，始終滿足對實(shí)時性、功能安全、信息安全、可靠性和質(zhì)量保證等要素的核心要求。Duresmc

在汽車架構(gòu)往區(qū)域控制器的演進(jìn)方面，Henri Ardevol介紹道：“一些客戶希望向汽車的各域中添加更多處理器，以便他們轉(zhuǎn)向面向軟件架構(gòu)時在這些區(qū)域中進(jìn)行更多處理。所有傳感器可供任何應(yīng)用程序訪問，這些區(qū)域控制器也能充當(dāng)傳感器服務(wù)器。”Duresmc

“這需要有一個更強(qiáng)大的實(shí)時處理器，也就是我們?nèi)庐a(chǎn)品組合中的5nm處理器。”Henri Ardevol表示，恩智浦的核心考量是開發(fā)一系列具有高度一致性的處理器，并專注于促進(jìn)客戶軟件復(fù)用。“從提供通用型的MCU，到高度一致性的S32系列實(shí)時車載處理器，能夠保證為上述任何一種汽車架構(gòu)模式開發(fā)的應(yīng)用程序都可以移植到不同的處理器上。強(qiáng)大的可擴(kuò)展性和靈活性，能夠支持主機(jī)廠對車輛架構(gòu)的定義和演變。”Duresmc

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以點(diǎn)帶面，發(fā)展電氣化生態(tài)合作體系

要實(shí)現(xiàn)軟件定義的汽車系統(tǒng)開發(fā)，不僅需要一系列處理器，還需要圍繞處理器開發(fā)大量周邊器件。在汽車技術(shù)演進(jìn)的過程中，也需要將所有周邊設(shè)備視為由多個芯片組成的完整系統(tǒng)，以便同步開發(fā)來優(yōu)化整個系統(tǒng)的性能和成本。Duresmc

Jens Hinrichsen進(jìn)一步介紹了該公司是如何在系統(tǒng)級別制定周邊模擬器件路線的。他認(rèn)為，軟件定義汽車毫無疑問將主要在電動汽車中實(shí)現(xiàn)，這一轉(zhuǎn)變必須同時基于硬件和軟件平臺進(jìn)行優(yōu)化。Duresmc

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恩智浦半導(dǎo)體執(zhí)行副總裁兼高級模擬業(yè)務(wù)總經(jīng)理Jens HinrichsenDuresmc

電動汽車正逐步從小眾市場轉(zhuǎn)變?yōu)榇笠?guī)模的量產(chǎn)產(chǎn)品，這意味著質(zhì)量和可靠性成為首要要求。這不僅涉及到新能源車本身，也涉及到為新能源車賦能的基礎(chǔ)設(shè)施，例如快充系統(tǒng)和本地儲能系統(tǒng)，一切都要求開發(fā)者具備一個整體的平臺化思維。Duresmc

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具體來看，除了功率半導(dǎo)體，恩智浦目前的產(chǎn)品可以應(yīng)對所有這些需求。Jens Hinrichsen指出，隨著電動車轉(zhuǎn)向大批量生產(chǎn)，降低總擁有成本越來越重要，續(xù)航里程和快充性能也需要進(jìn)一步提升，以帶給消費(fèi)者更好的體驗(yàn)和易用性。此外為順應(yīng)軟件定義汽車的潮流，主機(jī)廠需要實(shí)現(xiàn)高度模塊化的開發(fā)，在所有平臺上重復(fù)使用硬件和軟件。“恩智浦的差異化優(yōu)勢正在于提供完整的解決方案，幫助主機(jī)廠解決各種痛點(diǎn)。”Duresmc

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同樣在基礎(chǔ)設(shè)施方面，恩智浦將在汽車動力傳動系統(tǒng)中的專業(yè)知識與技術(shù)應(yīng)用于這些領(lǐng)域。“充電樁上實(shí)現(xiàn)800V的快充，必須在電網(wǎng)和快充之間設(shè)置緩沖，由本地化儲能系統(tǒng)完成。”Jens Hinrichsen舉例道，“此外，在歐洲、美國以及亞洲會越來越多出現(xiàn)自帶微電網(wǎng)的智慧住宅，屋頂太陽能發(fā)電系統(tǒng)的電能流向本地儲能系統(tǒng)后可以給電動車充電。在電動車和自家微電網(wǎng)之間存在電流的雙向流動，以確保某些時段電動車上富余的電也能流向電網(wǎng)。當(dāng)電動車?yán)匣螅姵剡€可拆下用于自家本地儲能系統(tǒng)。”Duresmc

據(jù)悉，主機(jī)廠對這樣的基礎(chǔ)設(shè)施也相當(dāng)感興趣，因?yàn)榭梢怨餐蛟觳⑼苿与姎饣鷳B(tài)。恩智浦提供完整解決方案，使主機(jī)廠可以獲得硬件和軟件相結(jié)合的預(yù)先工程設(shè)計(jì)整體包，并且已在信息安全和聯(lián)網(wǎng)方面做好部署。Duresmc

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Jens Hinrichsen最后總結(jié)道：“軟件定義汽車是未來大勢所趨，主要載體是新能源車，其中對于車廠而言有兩個核心要素：軟件優(yōu)先和半導(dǎo)體技術(shù)。而恩智浦在進(jìn)行半導(dǎo)體技術(shù)開發(fā)時就以軟件優(yōu)先作為思路，實(shí)現(xiàn)處理器和模擬器件協(xié)同開發(fā)，提供為車廠專門優(yōu)化的解決方案。”Duresmc

據(jù)悉為了加快創(chuàng)新速度，并更好地適應(yīng)軟硬件協(xié)同開發(fā)的周期，恩智浦推出了虛擬化開發(fā)環(huán)境，可以確保在真實(shí)芯片樣片出來之前就開啟先期軟件開發(fā)工作。據(jù)介紹，目前恩智浦的軟件工程師的數(shù)量已經(jīng)超過了硬件工程師。Duresmc

中國市場增速領(lǐng)先全球，關(guān)注中國汽車生態(tài)建設(shè)

過去電動汽車是一個小眾市場，只有一些主機(jī)廠配備了部分電動汽車產(chǎn)線，但近些年的普及速度遠(yuǎn)超人們預(yù)期，幾乎每個主機(jī)廠都在推出全系的電動汽車產(chǎn)品。有機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，到2030年，全球生產(chǎn)的所有車輛中約有60%會具備一定程度的電氣化，“中國顯然正在引領(lǐng)這一市場趨勢，而且從創(chuàng)新、發(fā)布和采用角度來看，遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于世界上其它地區(qū)。”Jens Hinrichsen表示。Duresmc

放眼全球，歐、美、韓國廠商創(chuàng)新步伐比中國更大，但中國整體創(chuàng)新速度更快。比如，中國客戶最后采用恩智浦S32G處理器，但卻是第一個實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)導(dǎo)入市場。“以輪子打比方，中國直徑相對小但轉(zhuǎn)速非?？欤瑲W美直徑大但轉(zhuǎn)速略慢。”Henri Ardevol表示。Duresmc

雖然過去三年因?yàn)橐咔樵颍斐闪穗娮赢a(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的問題，但恩智浦與中國市場的業(yè)務(wù)聯(lián)系始終密切，尤其是在汽車行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)上。Duresmc

Henri Ardevol表示，恩智浦過去幾年在中國已經(jīng)建立起了汽車電子應(yīng)用技術(shù)能力開發(fā)中心，讓中國團(tuán)隊(duì)能夠更主動也更方便地圍繞客戶需求進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。更重要的是，恩智浦也需要不斷拓展自己的生態(tài)合作伙伴體系，既包括工程設(shè)計(jì)、服務(wù)，也包括應(yīng)用、工具，從而最終幫助主機(jī)廠客戶大大壓縮開發(fā)周期。Duresmc

在多年前，恩智浦汽車業(yè)務(wù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從MCU到MPU的重大轉(zhuǎn)型，下一波將聚焦于5納米處理器的技術(shù)開發(fā)所引領(lǐng)的汽車電子變革。“在產(chǎn)品層面上，我們也在既有芯片的基礎(chǔ)上集成更多軟件，公司的軟件工程師數(shù)量甚至已超過硬件工程師。同時恩智浦在系統(tǒng)層面上也持續(xù)投資，力求深層次了解車輛架構(gòu)的發(fā)展和演變。”Henri Ardevol表示。Duresmc