恩智浦推出首個完全可擴展計算架構S32，減少90%軟體開發工作

雖然高通380億美元併購恩智浦的案子還沒獲得歐盟的批准，但後者最近在汽車領域動作頻頻，不僅推出可擴展互聯車輛SAF5400晶元，簽下廣汽、長安、Torc Robotics、EB、海拉等合作夥伴，未來還將支持上海汽車城開展中國首次基於DSRC技術的智能車聯網道路實證測試，推動國家車聯網相關技術規範及標準的實現。

而10月17日，恩智浦對外發布了S32汽車處理器平台。作為全球首個完全可擴展的計算架構，S32將為主機廠、Tier 1供應商等合作夥伴應對目前電動化、智能化、互聯化三大趨勢發展帶來的挑戰提供解決方案。

恩智浦S32汽車處理器平台

「三化」發展驅動下，汽車電子底層架構面臨怎樣的挑戰？

在恩智浦全球副總裁兼汽車微控制器和處理器業務線市場及分銷總經理Ross McOuat看來，目前汽車行業所面臨的最大挑戰來自軟體方面，特別是車內應用軟體的複雜性日益劇增。而除了傳統汽車生產商面臨的挑戰和壓力與日俱增，底層的電子架構又將受到哪些方面的衝擊呢？

首先，聯網趨勢的發展意味著，汽車底層電子架構要基於乙太網有更大的帶寬支持各種互聯功能的實現；

其次，無人駕駛汽車的出現要求汽車對它周遭運行環境的認知能力更強，而這樣認知能力是基於車身所裝備的一整套感測器來實現的。因此，未來汽車的感測器及融合系統對帶寬就會有很高的要求，需要有數百兆的帶寬能力；

再次，隨著汽車電氣化進程的不斷推進，管理各種動力總成系統所要分配的計算資源越來越多，處理各種應用需要的演算法越來越複雜，因此對底層架構的計算性能提出了很高的要求。

對企業而言，新的技術發展趨勢帶來的最大挑戰在於，來自不同軟體供應商體系的不同軟體，如何在一輛汽車裡面得到有效集成是目前面臨的主要問題之一。因此，它們不得不耗費更多軟體開發方面的資源，而新車上市的時間也被延長了。

同時有鑒於這些新挑戰和新應用的要求，汽車內部車載網路也變得越來越複雜。傳統架構中，半導體硬體和軟體系統之間存在著不匹配性，這就使得更新變得較為困難，而且不同應用之間也很難實現有效擴展。從下面這張圖不難看出，未來汽車的底層電子架構會朝著高性能域架構的方向發展，它的聯網能力更強，能夠提供安全的OTA無線更新，同時開發效率高，是可升級、可擴展、能夠適應未來發展的平台。

未來智能網聯汽車可能採用的架構

不過需要指出的是，在這樣的轉型過程當中，並非所有車廠都是齊頭並進的，既有漸進式不斷加入新功能的，亦有像新造車企業採取完全新架構、躍進式發展的，所以恩智浦這次推出的S32汽車處理器平台會滿足不同類型的要求。而不管哪一類廠商，大家對安全性、安保性以及移動性的要求基本是一致的。

全球首個完全可擴展的計算架構——NXP S32

據Ross介紹，S32將為汽車製造商和汽車供應商提供全新開發模式，不僅能夠實現性能比目前表現最好的汽車安全平台高出10倍，應用程序域內的軟體開發工作減少90%、跨應用程序域內的軟體開發工作減少40%以上，還可以令汽車安保、安全和無線OTA能力有質的提升。

那麼恩智浦的S32架構是如何能夠改變汽車研發進程的呢？

1. 跨產品可擴展性：S32平台集成了業內最廣泛的性能內核系列，從小型低功率的ARM Cortex-M，實時優化的Cortex-R以及首款達到ASIL-D級別的高性能Cortex-A級內核；

2. OTA升級：S32平台允許「零停工時間」的OTA升級，任何採用S32平台的汽車域藉助安全網關和通用域架構可實現OTA故障恢復回滾；

3. 安全性：S32平台採用了恩智浦S32 SoC片上系統家族產品的核心安保概念，提供可擴展的解決方案，通過跨平台的匹配加密引擎來簡化安全架構；

4. 通用IP集：一套通用IP集能夠藉助S32 SDK提供穩定持續的開發環境。這使得開發成果可在域與域之間共享，從而減少多個軟體模塊的重複部分；

5. 每個微控制器上為應用定製的IP：這為像安全網關、雷達、動力總成和電機控制等關鍵的域要求提供定製化的硬體支持；

6. 獨特的技術節點獨立架構：恩智浦微控制器產品家族中完整重新設計的IP已經形成了技術節點的通用功能以及持續的軟硬體行為；

7. 人工智慧：S32平台將支持一系列面向ADAS應用的AI加速器。這將加速演算法對視覺、雷達以及感測器融合領域物體檢測、分類等功能的支持。

而S32之所以能實現這些需求，最根本的原因在於它採用了通用硬體/架構平台，特別是恩智浦同一通用架構基礎提供了相同的基礎外設集、同一引導/同一調試架構、安全概念（ASIL-D）、安保概念（HSE），最大限度提高硬體和軟體在不同產品和應用中的重複利用。此外，S32採用了技術節點獨立架構，支持FinFET40納米和16納米工藝製程，提供通用軟體開發套件SDK，支持AUTOSAR、QNX、GH Integrity、Linux等開放式O/S方式。

S32將在全產品和應用領域最大化軟硬體使用率

調研機構IHS Markit，汽車電子&半導體業務首席高級分析師Luca DeAmbroggi表示，「傳統以及新造車企業、Tier 1供應商都在尋求通過標準化方式在不同汽車域、細分市場和地區開展工作，以滿足日益提高的性能需求，同時確保產品能夠快速上市，並控制開發成本的飛漲。通用架構和可擴展方法可以同時將域內關鍵應用（如ADAS、自動駕駛或互聯通信）的硬體和軟體開發時間縮短」。

而恩智浦NXP汽車微控制及處理器事業部總經理兼集團副總馬特·約翰遜（Matt Johnson）在接受記者採訪時指出，「對未來汽車底層電子架構的審視促使工程師對軟硬體之間的內在關係進行重新評估。恩智浦認為要為未來汽車開發軟體，就不得不重新設計硬體。打造硬體的同時還需要為全產品和應用層的軟體提供相同的開發環境，從而大幅降低軟體開發所花費的精力，縮短其投放市場的時間」。

據車雲菌獲悉，恩智浦將於2018年下半年開始對外供貨，目前已經有8家頂級汽車製造商正在開發基於S32虛擬版的智能網聯汽車。而搭載這套全新計算架構的量產車型預計將在2020年上市。

車雲小結

作為高通宣布併購恩智浦後的首個重大發布，S32處理器平台將著力點放在智能網聯汽車的開發上，主打「高性能、低成本、高時效」的解決方案。在車雲菌看來，它的優勢在於通用硬體/架構平台的使用，使得主機廠和Tier 1供應商可以在此基礎上定義各種應用，而且它的可擴展性保證了今後車內互聯、自動駕駛等功能的逐步更新。據悉，S32將集成Bluebox計算平台的內容，使其功能在無人駕駛方面能夠配合先進演算法和人工智慧應用。

不過相比高通驍龍820A/602A晶元而言，S32是專為汽車應用開發的處理器平台，顯然它對不同汽車底層電子架構的支持，安全ASIL-D的容錯能力勢必能為其贏得不少客戶。不過智能網聯汽車產業仍處於發展初期，各家對計算平台的選擇也在多方嘗試中，而開放式、可擴展的平台更有利於產品本身在適應市場需求的前提下不斷推陳出新，這也是目前絕大多數半導體供應商的主攻方向。而至於誰能最終處於行業領導地位，恐怕現在還難以定奪。