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软件定义汽车 处理器升级应对

来源:爱集微

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08-23 13:48

随着智能网联汽车的深度演进,软件定义汽车逐步成为产业发展共识,汽车电子电气架构也在顺时而变。

恩智浦半导体资深副总裁、汽车控制及网络解决方案产品线总经理Ray Cornyn表示,软件定义汽车对汽车架构提出了新的要求,新的架构需要在汽车的整个生命周期中不断进行升级,而且允许车辆和云进行互动,通过这一方式更好地对汽车进行技术的升级和软硬件的重新部署,而新的架构将向域和区域化控制发展。

相应地,这对处理器提出了更高的实时性、虚拟化等要求。为此,深耕行业多年的恩智浦推出了S32汽车平台全新产品组合S32Z和S32E实时处理器系列,助力实现新一代软件定义汽车。

域架构的转变

在过去20年间,汽车传统架构通常由单一功能的ECU连接,平均一辆汽车包含几十个甚至上百个ECU,而域和区域化架构的演进带来的变化也在“显性化”。

对此,Ray Cornyn指出,这意味着部分ECU的功能被集合在一个核心的域控制,区域化则更多考虑相邻位置ECU功能的合并,不仅简化了线束连接,而且软件实现了整合升级。

在汽车架构转型的过程中,因涉及全产业链的整合,亦面临新的挑战。

恩智浦半导体产品和解决方案全球营销总监Brian Carlson介绍,在域控制方面,集成的过程中,有些软件是OEM所有的,有些是一级供应商所有的,因此挑战在于如何集成不同软件。这要求新的域控制平台能应对上述挑战,使来自不同供应商的软件能够独立地、互不干扰地运行。

此外,新型域架构还需要更高性能的处理器,实现多功能的集成、支持软件定义汽车所需的实时功能等。

“之前硬件定义时代有很多的ECU,每个ECU都有不同的处理器,相互之间的协调也并不顺畅,而且也很难进行实时的OTA。软件定义汽车时代则要求芯片有完善而统一的信息安全机制支持OTA的更新,在功能安全上实现对ASIL-D的支持。”恩智浦半导体大中华区资深市场经理余辰杰补充道。

处理器的革新

在这一背景下,恩智浦推出了S32Z和S32E实时处理器,以满足电子电气架构演进对处理器的新要求。

据悉,恩智浦S32Z和S32E处理器系列拥有8个带可分锁步支持特性的Arm Cortex-R52处理器内核,工作频率高达1GHz,通过“内核到引脚”硬件虚拟化和资源防火墙,处理器可对独立的实时应用进行隔离,确保免受干扰。支持LPDDR4 DRAM并提供高达64MB的Flash存储器, 以实现零停机时间的OTA升级和AUTOSAR自适应应用。拥有24个CAN接口的加速引擎与千兆以太网交换机为“虚拟ECU”无缝提供汽车数据。此外,硬件安全引擎支持安全启动、加速安全服务和密钥管理,并且通过 ISO/SAE 21434 网络安全认证以及ISO 26262 ASIL D功能安全认证。

正如余辰杰所指,S32Z和S32E具备统一的功能安全和信息安全架构,支持OTA更新,达到ASIL-D的功能安全标准,可以说是专为软件定义的汽车而设计开发的。

新产品“功力”十足,分工也十分明确。S32Z处理器适合于安全处理、域控制和区域控制,而S32E处理器则主攻电动汽车 (xEV)控制和智能驱动。而且,恩智浦的Z和E系列产品在引脚方面实现了兼容,并可与其他传统的控制器通过以太网和传统的CAN接口连接。在此之前,恩智浦已经发布了负责车身与舒适系统的S32K,以及面向汽车网络的S32G,这一系列“组合拳”可为汽车域控制提供更全面的解决方案。

“以往汽车业对实时控制的普遍做法是通过较低性能的MCU来实现相关的功能,而恩智浦的新产品系列不仅在性能层面大幅提升,且实现了硬件虚拟化,使得每一个功能都能独立于其他的功能来运行,将实时性带上了一个新台阶。”Brain Carlson总结道。 

S32Z和S32E作为基于16nm的可扩展系列,全球OEM和一级供应商均可通过S32Z和S32E处理器和相应的生态系统,实现多样化的实时集成。在风起云涌的智能化汽车浪潮中,国内造车新势力对电子电气的架构的自主定义、从域到区域化再到中央平台的过渡都相对快速而激进。恩智浦最后表示,将围绕域控制架构进行更多的迭代和扩展,未来将升级至5nm制程,以应对智能化汽车不断升级的需求。(校对/李映)

责编: 张轶群

李映

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