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今天，高端的计算能力向边缘转移，AI从云端落地到边缘，这一变化带来了半导体需求的大幅增长。根据麦肯锡2024年3月发布的数据显示，到2030年，全球半导体市场的规模将达到1.2万亿美元。
作为最复杂的边缘设备，汽车生态正面临巨大变革
其中，汽车作为未来最为复杂的边缘设备之一，正在从过去的由硬件和机械部件定义，转变为软件定义的阶段，这将从根本上影响、改变未来汽车的设计和开发理念。
而在汽车向软件定义发展的过程中，随着汽车功能的不断增加，汽车所需的ECU和网络节点也随之增加，甚至呈现出爆炸式增长的趋势。由此会带来两大问题：1、ECU数量的增加将导致硬件和软件的增多，这会使车企在电气架构设计时面临巨大的压力；2、车辆通过OTA更新辅助驾驶功能和车载娱乐系统，利用软件来实现数据驱动的服务会进一步提升硬件和软件的整体复杂度。
那么，作为汽车产业链的参与者，该如何面对和解决以上问题呢？
事实上，在过去汽车开发，尤其是电子架构的开发过程中，供应链的合作模式通常是芯片厂商和Tier1沟通后提供主芯片，然后Tier1和车企共同根据该硬件去提出解决方案，Tier1根据方案提供配件和组件，车企负责组装。在这个过程中，半导体供应商和车企之间缺乏直接沟通，在汽车系统复杂度提升的今天，会严重拉长产品的上市时间和创新周期，这在竞争激烈的中国市场上是绝对不被容许的，所以未来汽车生态系统必将发生变化，而车企需要明确自身需求，并与生态系统合作伙伴共同应对复杂的电子架构设计挑战。
汽车生态的改变，给半导体厂商提出新的要求
汽车电气化、智能化、联网化的确给半导体产业带来了新的机遇，同时也给半导体厂商们提出了更多新的要求，比如：降低总成本，缩短研发时间，确保一次性成功，避免多次尝试，不断创新硬件和软件，并实现可扩展性、可靠性、鲁棒性和卓越的性能等。
以MCU为例，越来越多的芯片原厂开始转变成为提供完整系统级解决方案的企业。
图 | 恩智浦半导体全球执行副总裁、高级模拟业务总经理Jens Hinrichsen，来源：恩智浦
恩智浦半导体全球执行副总裁、高级模拟业务总经理Jens Hinrichsen在2024恩智浦汽车生态技术峰会上就坦言：“作为半导体供应商，恩智浦不仅提供定制化的硬件，优化材料，还会在开发硬件时考虑整个系统的表现和性能，再搭配上软件以及服务。另外，恩智浦还将提供预工程化的解决方案，来降低客户的总投入成本，并缩短产品上市时间。”
当然，要完成这样的变革任务，仅凭一家企业的转变和努力是远远不够的，必须与所有合作伙伴携手合作，共同应对挑战。因此，恩智浦推出了S32 CoreRide平台，来解决以上行业性问题。
S32 CoreRide平台，如何赋能汽车产业？
前面提到，车辆功能被锁定在分散在各处的物理ECU中，通过物理连线来实现更复杂功能的扁平架构，既不灵活，又不简单，还没有性价比，但软件可以解决这样的问题。
图 | 恩智浦半导体全球资深副总裁、汽车系统与市场负责人Sebastien Clamagirand，来源：恩智浦
“有了软件，功能可以与硬件分离，新功能可以被放在汽车的任何一个地方，可以是计算的部分，也可以是边缘的部分，这样的架构就会灵活得多，可以帮助解决新增功能的复杂性问题，增强个性化和定制化的弹性，还能随着时间的推移轻松升级。” 恩智浦半导体全球资深副总裁、汽车系统与市场负责人Sebastien Clamagirand如是说。
事实上，对于汽车制造商来说，要在实现核心功能的同时，结合ECU、网络考虑、安全性、保障性和关键系统的实时性能等，存在多重挑战，包括：
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挑战一：软硬件集成带来的复杂性问题
在扁平架构中，要实现多个ECU的整合，需要进行架构调整，增加额外的硬件盒子或ECU来协同来自不同供应商的数十个甚至数百个组件，并确保功能的安全性。而车型的多样性，多重供应商的参与来提供操作系统、中间件、虚拟机管理程序和其他软件组件，无疑会进一步增加集成的复杂性和工作量。甚至对于每一层建立在上一层基础上的应用软件而言，这种复杂性几乎是无法维持的，最终导致系统性能的不理想。
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挑战二：可扩展性的限制
对于车企而言，他们需要一个无缝跨越所有车辆类别的可扩展的平台，来覆盖从最经济到最豪华的车辆系列，这意味着车企开发的某一个架构所能实现的功能，必须也可以搬到其他的架构当中，来避免投资浪费。然而现实是，经济车型可能只有25个ECU，而豪华车型则可能是150个，在巨大的ECU搭载量差异下，如果没有一致的软件架构，通用的软件基础，就无法将开发工作从一个应用程序重复用于另一个应用程序。
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挑战三：架构灵活性
如果架构一开始就是扁平的，那么器件配置对系统的处理能力和所处的网络要求就会很高。为了简化架构，可以将所有 ECU 的功能合并为一个，但是如果我们将牵引力控制等关键系统与车辆照明等简单的东西结合在同一芯片上，就会面临潜在的风险，比如，照明系统出现故障或处理器负担过重，可能会危及牵引力控制对危急情况的响应，最终影响车辆的稳定性和安全性。因此，必须要有一种故障安全的方法来隔离这些功能，同时满足汽车制造商不采用静态架构的要求。
在这样的前提下，恩智浦与生态合作伙伴设计出了S32 CoreRide平台。据悉，S32 CoreRide开放平台，不仅汇集恩智浦成熟的S32计算、网络、系统电源管理技术，还整合了来自恩智浦广泛的软件生态合作伙伴的可立即部署的软件，旨在帮助汽车制造商和一级供应商简化汽车架构开发的复杂性、降低成本。而S32 CoreRide平台上首款采用5nm工艺制程的S32N55车载超高集成度处理器，则是刷新了车规级MCU实时处理性能的新高度。
图 | 恩智浦发布S32 CoreRide平台，来源：恩智浦
对此，恩智浦全球副总裁、大中华区汽车电子业务总经理刘芳表示：“S32 CoreRide的发布，是恩智浦在新生态体系统的创新尝试，未来我们的生态结合会更加紧密。”
写在最后
今天，在电动汽车产业，中国创新不仅驱动了中国，也在驱动全世界。恩智浦作为汽车半导体解决方案的提供者，在电子化平台数据化需求的当下，将持续立足中国市场，力图更加理解中国用户的需求，推出更多先进的、定制化的解决方案，陪伴中国汽车产业茁壮成长。
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