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解读恩智浦S32X下一代车用处理器平台 具有高度可扩展性

2017-10-18来源: EEWORLD作者: 侯怡波 关键字:恩智浦  S32X

作为全球最大的汽车半导体供应商,恩智浦最近发布了全新一代处理器平台S32X,这是业界首款平台化,完全可扩展的汽车计算架构,目标市场为针对互联汽车、电动汽车和自动驾驶汽车等未来全新概念汽车。S32X处理平台涵盖从512kB嵌入式NVM的M级处理器直到运行DDR内存的1GHz A级处理器。



恩智浦S32X平台所专注的车内目标应用


汽车行业面临着的挑战

随着互联通信、自动驾驶以及电气化的需求与日俱增,汽车需要采集、存储与处理的数据量越来越多,恩智浦副总裁兼汽车微控制器和处理器业务线全球市场及分销总经理Ross McOuat表示,现有的豪华车内包含的程序超过了1亿行,而对比其他系统,比如波音787的代码量不过才2千万到3千万行。 而随着汽车行业近几年的快速发展,程序的增长量不再是简单的线性增长,而是呈指数型加速增长。



如图所示,汽车的软件量超过了所有嵌入式应用,甚至超过了计算应用


“我们有理由相信未来五年汽车行业软件的复杂程度将进一步激增,对于汽车生产厂商最主要的一个挑战,就是将来自不同的软件公司,不同供应商的多个软件系统,集成在一辆汽车里。这就对汽车整车生产厂商提出了更大的挑战,他们不得不耗费更多的软件开发方面的资源,新车上市的时间也被延长了。”Ross表示。

Ross举例道:“有个欧洲的高端汽车的OEM厂商,它希望在提供应用给消费者的时候无论是内存还是处理器都需要有50%的余量,这样就可以确保未来汽车有不断更新的能力,毕竟在消费者购买豪华车之后,无论是车厂还是消费者都希望在汽车生命周期中,有不断的升级空间,可以接受一些新的功能、新的性能和新的服务,从而产生新的收入,平台化的处理器可以给汽车厂商和消费者更大的选择空间。“

而除了软件系统之外,为了应对新的挑战,汽车内部车载网络架构也变得越来越复杂。传统的分布式汽车架构,通过增加新的功能模块来应对新的需求。这种架构只适合汽车内部的各个独立子系统,比如说车轮不会受到传感器的影响,发动机不会受到车内导航系统的影响。“而随着车身内部不同的应用之间通信不断加强,很显然我们就需要一种更加复杂、更加结构化的平台,也就是高性能域架构。”Ross表示。

Ross还强调,汽车行业在软件方面的挑战主要是集成的挑战,目前单一应用或者功能的软件已经做到很完美了,但是未来随着架构的变化,尤其是到了无人驾驶领域,伴随着不同应用之间的集成,需要每一个应用能够和整个环境里其它应用完美配合,这就使得软件的复杂程度变得格外高。现在从一些客户的反馈来看,在一个新的应用开发成本当中,软件的开发成本要占到七成到八成。这也是恩智浦为何要下大力度推出平台化产品的原因,帮助客户从效率或过程流程等方面进行简化。

另外一个挑战是来自OTA方面的挑战,在架构改变之后,硬件和软件系统之间都是存在着不匹配性的,这样就使得更新变得困难,而且不同的应用之间也很难实现有效的扩展,需要高性能域架构具备更强大的网络能力,尤其是具有OTA功能,这就要求平台更加的安全有保障。

Ross举例道:“比如十年前的豪华车仪表盘的按键最多要超过100个,每一个按键对应车内的某个系统,而现在的豪华车所有按钮都不见了,取而代之的是软件界面,用户可以根据自身喜好轻松进行修改,此外还可以通过OTA增加新的功能,而无须将汽车开到修理厂进行人工安装。”据悉,到2022年整个世界汽车生产企业,通过使用OTA无线更新的方式,将能够每一年节约350亿美元的成本。

另外车厂的多元化也是当前汽车市场的重要变化,随着越来越多行业新进者,他们需要快速抢占市场,因此更接受直接以全新架构来设计,而对于传统厂商来说,因为需要考虑兼顾以往,因此往往采用循序渐进的方式。“但不管哪一类厂商,要求都是一样的,那就是更高的安全性、更高的安保性以及更高的移动性。”Ross总结道。

恩智浦全新平台是如何应对挑战的

“我们对包括MCU微控制器和MPU微处理器在内的硬件做了全新的再工程化的工作,包括硬件IP或者知识产权都进行了更改,以确保在汽车内部各个不同的域之间保持一贯的使用体验和性能。”Ross表示,得益于恩智浦在汽车领域的多年耕耘积累,将高性能的IP进行平台化集成改造后,S32X性能相比较目前市面上现有最高水平的微控制器性能高10倍。与此同时,由于采用了相同的基础处理器架构,因此软件开发所需要的时间大大缩短,一个单独域内软件开发的时间缩短90%,域与域之间需要沟通的软件开发时间减少40%。Ross特别强调到,恩智浦是业内首先在ARM Cortex-A系列产品实现ASIL-D安全标准的厂家。




如图所示,通过平台化策略,可以保证软硬件的重复利用率,借此节约开发周期。




如图所示,S32X平台目前的蓝图显示,未来恩智浦会在S32X平台上衍生出至少6款产品,涵盖不同领域。
    
Ross强调,恩智浦除了在车载功能安全方面,在数据保护的安全领域,也拥有较高水平,这就保证了OTA升级时候的安全性,以及整车数据的安全性。”未来OTA必须要确保安全性,目前一些高档车辆的OTA主要是用来升级导航地图、车载信息娱乐系统等。但未来,深度嵌入式应用的更新也将采用OTA方式,因此也需要对数据安全性格外重视。“Ross解释道。

根据恩智浦官方信息显示,目前前15家顶尖汽车制造商中有8家已经在即将推出的车型中采用了恩智浦S32平台,预计不久后就会出现采用S32X平台的新车出现。

关键字:恩智浦  S32X

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/article_2017101820050.html
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