恩智浦:智能化进入下半场 系统级平台推进软件定义汽车升级

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2024年新能源汽车竞争进入“下半场”,智能化将成为决定比赛的“胜负手”,软件定义汽车也迎来新的挑战。

身处汽车智能化最前线,半导体厂商恩智浦对市场和技术进行深刻且敏锐的洞察之后,在战略层面也进行了全面的部署,向系统级方案商全力转型应对。

在前不久恩智浦汽车生态技术峰会上,恩智浦重磅发布全新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,还整合了广泛的软件生态合作伙伴可立即部署的软件,旨在助力整车厂商和一级供应商简化汽车架构开发的复杂性、降低成本。

恩智浦半导体全球执行副总裁、高级模拟业务总经理Jens Hinrichsen表示,这一平台的推出标志着在应对软件和硬件集成挑战方面重要的里程碑,将推动软件定义汽车的快速演进。

应对SDV挑战系统级方案解锁

谋定而后动,这一举措也是恩智浦将对市场洞察和自身实力充分“互补”的典范。

Jens Hinrichsen解析推出系统级平台方案的原因时提及,AI算力正快速向边缘转移,汽车是最终极的边缘设备,也是最为复杂的边缘设备,也将越来越多地由软件所定义。

“一方面,随着汽车智能化互联化的深入,ECU越来越多向域控制、区域控制和集中式控制转变,对汽车处理器的处理能力、安全性、隔离性等需求更高。另一方面,在软件定义汽车的趋势下,软件的复杂性不断攀升,现有汽车软件代码可能都超过10亿行了。而随着中国新能源汽车成为全球产业引领者,竞争更加激烈,整车厂商更着力于加快新车型开发、应用层差异化创新、提升体验。”Jens Hinrichsen表示,“因而,半导体厂商需要在减少软硬性开发复杂度、缩短开发周期、提升差异化层面应对新需求。

更进一步来看,在供应链转变的情形下,半导体厂商的价值体系也在重塑。

Jens Hinrichsen强调,在这一演进过程中,汽车产业供应链也发生了变化,从原先芯片原厂到Tier1再到整车厂的线性供应链变成了网状关系,这一网络体系越来越庞大,包括OEM、一级供应商、半导体供应商、软件厂商、云服务厂商等等。同时生态协作模式也发生转变,整车厂商会提出明确需求,通过高效的生态体系协作与合作伙伴共同应对复杂的设计挑战,整个链路的响应速度也变得更加迅速。这对半导体厂商商业模式产生了影响,需要从元器件供应商转型到可拓展的、支持软件复用的系统级方案商,与生态伙伴同步联合开发整个系统。

“软件应与硬件联合开发,才能带来最大效益。”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认为,实现软件优先架构,汽车行业必须经历重大转型,软件解决这问题。未来软件定义的汽车,其中功能与硬件分离,这些功能可以动态地位于车辆的任何位置,同时也可随着时间的推移轻松升级添加新功能,这种转变实现了更灵活的架构简化了整个系统,同时增强了个性化和定制化,将为汽车厂商带来全新的价值。

基于对上述市场需求和价值链的转变,恩智浦也向系统级解决方案厂商不断迈进,推出了软硬融合、为软件定义汽车(SDV)开发的全新S32 CoreRide平台。

软硬件集成平台打造全新价值

作为恩智浦数十年积淀的集大成之作,S32 CoreRide平台将恩智浦汽车处理器、网络和系统电源管理与合作伙伴的软件相集成,提供软硬件一体化方案,亦打造了诸多优势。

首先是集成性。Sebastien Clamagirand指出,多个ECU是硬件和软件的混合体,包含来自不同供应商的数十个甚至数百个组件,而且不同的车型有不同的供应商参与, 提供操作系统、中间件、虚拟机管理程序等,还要在此基础上开发应用。此外,还要保证功能安全、信息安全以及可靠性,这极具挑战。恩智浦平台通过将关键软件集成到NXP芯片上,可减少硬件和软件集成带来的复杂性,助力客户加快开发的同时实现更佳的性能。在此平台上,客户可专注于应用层开发,实现增值的差异化,从而为用户带来更好的体验。

其次是可扩展性。“低端汽车可能有25个ECU,而高端车型可能最多有150个,且需求不一。在处理能力方面,恩智浦拥有宽泛的产品组合,可从高端5nm的S32N处理器扩展到基本的MCU,根据所需适用于不同的场景。而且,恩智浦处理器的处理能力与网络连接、电源管理等可进行一对一的匹配,可具体OEM要求和应用场景高度定制。”Sebastien Clamagirand表示。

最后是灵活性,突破集成障碍。新的架构将可整合ECU如将5-6个ECU整合到一个域控制中,厂商可根据自身需求,开发出从特定功能域到区域控制再到集中式的控制,实现跨车型、跨不同需求的灵活架构。

Jens Hinrichsen强调,借助恩智浦强大的S32 CoreRide平台,软件生态合作伙伴可开发中间件等,让整车厂商可关注于应用层面开发,助力应对软硬件集成方面的复杂性。

对此诚迈科技高级技术副总裁邹晓冬如此表示:“CoreRide创建了软件定义汽车的通用基础,从根本上简化了集成工作,使诚迈科技能够专注于利用 FusionWise 中间件解决软件开发人员的痛点,从而为我们的客户及其最终客户增加价值。”

除推出S32 CoreRide平台外,恩智浦还推出了首款基于S32N系列超高集成度处理器的S32 CoreRide中央计算解决方案,采用了最新的5nm制程工艺的S32N55处理器,集成了16个Arm Cortex-R52实时处理器内核,运行频率为1.2 GHz,具备高性能、低功耗和高度集成的特点,能够并行处理多个应用程序,在一个MPU中可以支持多个虚拟 MCU。而且,为了应对大量软件引入可能带来的安全问题,恩智浦MPU提供强大的隔离功能,允许多个软件开发人员在分配的虚拟MCU中开发应用程序,并且不同应用程序之间互不干扰,始终满足对实时性、功能安全、信息安全、可靠性核心求。

据悉,恩智浦与汽车制造商和一级供应商正在开展合作,采用S32 CoreRide平台功能的量产汽车正在开发中,预计首批量产汽车将于2027年面世。

下沉到应用,恩智浦全球资深副总裁、新能源及驱动系统产品线总经理李晓鹤以电池管理系统举例说,如果想管理好电池包,需要处理毫秒级、微秒级到秒级、分钟级、小时级再到天级、甚至于年级的数据,而每种数据所要求的安全性、实时性和数据处理运算量是不同的。通过解耦,将与实时性最相关的数据在智能传感器或MCU中进行处理,保证实时性和安全性,而将分钟级、小时级、天级这一类需要较大运算量的数据上拉到CoreRide平台处理。

随着先进BMS系统的演进,李晓鹤判断说,一个演进路径是在中期和安全实时相关的功能下移,和数据处理相关的功能上拉,省掉一个MCU和相应的软件开发流程,电池包中不用软件了,所有的软件开发都在域控制器中进行,用这种方式降低软件开发量提高OTA时间。未来3-5年,将进一步把ECU的软件和电池软件进行固化集成,也就是智能进一步分解,实时的电池功能下移变成固化硬件,然后和云端相关的数据处理上拉。在这种情况下,实际上软件开发的相应工作就回到了在一个节点上进行,包括相应的OTA更新。

重塑价值推行全球本地化

随着中国新能源汽车成为全球汽车产业电动化、智能化转型重要引导力量,以及市场的持续高速增长,不仅让中国汽车市场成为全球汽车芯片厂商争夺的重镇,也对半导体厂商的本地化需求提出了更高的要求。

恩智浦在这方面成就斐然,进入中国市场数十年以来,恩智浦在中国市场一直在持续投入,加强本地化创新、响应和服务能力。据悉,恩智浦已在中国构建了全面的端到端本地研发和应用支持体系,目前恩智浦在中国已有1600多名的研发人员,面向中国定义、设计和开发的创新产品超过200多项,并在持续加强产学研合作。目前在中国已经有超过6000个不同的客户。

不止如此,恩智浦还在中国落地了多个实验室,涉及物联网、电气化、AI等领域。2019年,恩智浦宣布天津大学合作打造物联网联合实验室。2021年,恩智浦正式启动人工智能创新中心一期“人工智能应用示范基地”。2023年,创新中心二期项目——人工智能创新实践平台正式启动。今年4月,恩智浦还在苏州宣布其首个全线上实验室——人工智能创新实践平台云实验室正式上线运营。此外,恩智浦在中国本地还有多家制造工厂和大量的投资。凡此种种,无疑均在践行恩智浦中国策略的DNA:即具有竞争力的产品、速度、供应弹性、系统级解决方案、加入赢家行列、支持中小企业。

尽管如此,在汽车价值链重构的当下,恩智浦以变制变,提出了全新的全球本地化新主张。

恩智浦全球副总裁、大中华区汽车电子业务总经理刘芳女士分享说,汽车行业呈现一种变化,即“链主”带来的重构已经不是传统的供应链重构,而越来越多的是来自于价值重构。以往半导体厂商在全球化的市场上更多的是考虑如何调用全球的优势资源,更大化地把自己的本地化优势发挥起来。但随着中国汽车“链主”的产生以及一系列来自技术、应用和商业模式的创新性中,对于不同的玩家、不同价值的供应高以及各种不同的优势产业提出一个新的命题——如何更快速地形成自身的差异化,这一差异化所带来的创新、合作、响应等对于一个全球化企业来说无疑是全新的挑战。在这样一个多模式、多场景、多生态、多业态以及多创新的环境当中,恩智浦将致力于全球本地化,对于本地化有更多的尝试以及实践

李晓鹤也对此强调,恩智浦在中国的本土化不是只是在中国开发和服务,而是将中国的团队和我们全球团队协同在一起,互相弥补,互相配合,用这种方式才能真正做好产品和服务。无论是安全、系统化平台、碳足迹等都要有长期的创新,并在中国适合中国市场。在中国以及全球各地,恩智浦都有选择地选取了解对方文化的高层管理者,促进协同,并不是将中国作为我们在海外团队的一个分支,而是把中国和海外团队作为并列的两个团队来共同运作,最终本土化的成功还是要倚仗于全球协作和优势互补。

Jens Hinrichsen进一步表示,中国汽车市场不仅在快速增长,同时还具有强大的创新力,可说是全球最具创新力的市场。对于汽车行业生态系统中所有参与者来说,扎根中国至关重要,恩智浦也将持续深耕中国并拓展在中国本土的布局,理解并满足本土需求。恩智浦坚信创新的力量,将加强本土创新布局和生态合作,提供系统和应用支持,以创新推动中国汽车厂商在全球致胜。

恩智浦全球资深副总裁、大中华区主席李廷伟博士最后表示:“中国在当今汽车行业的诸多方面都已经跻身领先地位,特别是新能源等充满活力的创新领域。我们对中国市场的未来充满信心,并将持续投入于全面的系统级解决方案、本地化支持与服务,成为中国汽车产业值得信赖的赋能者。在全球汽车产业的大变革时代,我们期待与客户和生态合作伙伴携手同行,共创、共荣。

责编: 陈兴华
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