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要知道，汽車電子電氣架構(gòu)負(fù)責(zé)整車的網(wǎng)絡(luò)通信，是車內(nèi)各個(gè)電子電氣零部件進(jìn)行交互的通道，相當(dāng)于人的神經(jīng)系統(tǒng)。但需要注意的是，傳統(tǒng)扁平式架構(gòu)效率太低，已無法適應(yīng)智能汽車時(shí)代的需求，正逐漸遭到市場(chǎng)淘汰。
相反，中央計(jì)算架構(gòu)能夠通過軟件模塊化來支持軟件定義汽車的商業(yè)落地，同時(shí)也是車輛全生命周期進(jìn)行OTA的重要前提。對(duì)于整車大數(shù)據(jù)的采集、傳輸和應(yīng)用，其效率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過分布式電子電氣架構(gòu)。而這里面，中央網(wǎng)關(guān)相當(dāng)于數(shù)據(jù)的中樞大腦，重要性日益凸顯。
S32G3：數(shù)據(jù)中樞的指揮官
汽車的電動(dòng)化和智能化，也讓網(wǎng)關(guān)迎來一場(chǎng)深刻變革。集成越來越多的功能和服務(wù)、從過去的MCU向MCU+SoC發(fā)展。網(wǎng)關(guān)不再僅僅是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和傳輸?shù)碾娮涌刂茊卧?，一些正逐步升?jí)成為中央車控，高效連接車內(nèi)域控制器，同時(shí)進(jìn)行云端通信。
比如在上海車展正式亮相的昊鉑Hyper GT，作為首款搭載星靈架構(gòu)的純電車型，在其3個(gè)核心計(jì)算單元中，除了智能駕駛計(jì)算單元和信息娛樂計(jì)算單元外，中央計(jì)算單元采用了恩智浦最新一代網(wǎng)絡(luò)處理器S32G3。這也是，全球首款采用S32G3作其中央計(jì)算單元處理器的車型。
廣汽埃安新能源汽車股份有限公司副總經(jīng)理張雄打了一個(gè)比方，作戰(zhàn)要有陣地，好比星靈架構(gòu)上“3+4”個(gè)不同的控制單元，而中央計(jì)算平臺(tái)(CCU)相當(dāng)于前線指揮中心，目的是把所有核心功能集中在上面。在具備了這些條件后，就要求所有陣地在有限的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行高效地連接交互。
“恩智浦S32G3是為數(shù)不多可以同時(shí)滿足車規(guī)芯片的大算力要求、功能安全、信息安全、高性價(jià)比等復(fù)雜需求的產(chǎn)品。”張雄進(jìn)一步指出，S32G3的量產(chǎn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)和Hyper GT較為契合，所以廣汽埃安最終選擇了恩智浦作為供應(yīng)商。
具體表現(xiàn)上，新架構(gòu)在算力方面提升了50倍，采用10G以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸速率較以往至少提升10倍，同時(shí)線束回路減少了40%，控制器減少了20個(gè)。
2021年，恩智浦推出了第一顆S32G處理器——S32G2。時(shí)隔兩年，S32G3迎來裝車量產(chǎn)時(shí)刻。S32G3結(jié)合了ASIL D級(jí)安全性、高性能實(shí)時(shí)和應(yīng)用處理，以及網(wǎng)絡(luò)加速功能，主要面向服務(wù)型網(wǎng)關(guān)、域/區(qū)域控制器、安全處理器等復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景。
與上一代產(chǎn)品相比，S32G3的以太網(wǎng)帶寬有所提升、數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)及cash緩存、CAN總線處理能力都有相應(yīng)的提升。除此之外，S32G3也做到了和S32G2的軟硬件兼容，包括底層驅(qū)動(dòng)代碼和操作系統(tǒng)，都與S32G2一脈相承。通過平臺(tái)化的設(shè)計(jì)，讓那些使用S32G2的客戶可以平滑過渡到S32G3上。
持續(xù)迭代 賦能“軟件定義汽車”
汽車網(wǎng)關(guān)和其他主要汽車芯片的情況基本一致，市場(chǎng)份額較為集中。從工藝角度講，恩智浦基于16nm的S32G系列要相對(duì)領(lǐng)先一些。在生態(tài)支持上，恩智浦除了芯片相關(guān)的編譯器、調(diào)試器，也可以提供中間件和應(yīng)用類等工具，助力Tier1和車廠加快產(chǎn)品開發(fā)。
不過總體上，汽車網(wǎng)絡(luò)處理器的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)遠(yuǎn)不及智能駕駛和智能座艙領(lǐng)域。恩智浦半導(dǎo)體汽車網(wǎng)絡(luò)處理器事業(yè)部總監(jiān) Frank Kitzing就提到，智能駕駛、信息娛樂和中央網(wǎng)關(guān)的需求不大相同，特別是對(duì)算力迭代的需求有明顯區(qū)別。
例如，一個(gè)ADAS域控制器，或是車載信息娛樂域控制器，可能是基于兩年一代進(jìn)行算力升級(jí)，且隔代都有比較大的性能躍升。相比之下，中央網(wǎng)關(guān)或者說整車的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，尤其是整車的基礎(chǔ)平臺(tái)，其迭代速度不會(huì)像ADAS或車載信息娛樂域控制器一樣快。因?yàn)榉€(wěn)定才更安全。
“對(duì)于像CCU這樣的部件，性能提升的需求肯定是存在的，但相比ADAS和車載信息娛樂系統(tǒng)，它更多是一個(gè)漸進(jìn)式、更溫和的性能提升節(jié)奏。”Frank Kitzing補(bǔ)充說。盡管如此，恩智浦早些時(shí)候已經(jīng)著手開發(fā)下一代基于5nm的車規(guī)產(chǎn)品。據(jù)悉，對(duì)于有更強(qiáng)性能需求的車廠，恩智浦已經(jīng)在做先導(dǎo)性投入。
不過，恩智浦方面并未透露太多細(xì)節(jié)，但有一點(diǎn)值得肯定，下一代產(chǎn)品在實(shí)時(shí)控制、應(yīng)用處理等方面都將擁有更強(qiáng)的性能，來滿足客戶需要。
目前恩智浦S32系列產(chǎn)品主要有定位實(shí)時(shí)處理器的Z和E，通用MCU的K，汽車網(wǎng)絡(luò)處理器G和雷達(dá)處理R五大系列。其中，S32G適用于汽車計(jì)算和服務(wù)型網(wǎng)關(guān)，有助于實(shí)現(xiàn)智能互聯(lián)汽車和軟件定義汽車；S32K負(fù)責(zé)車身域與舒適系統(tǒng)，可用于全面功能安全與信息安全加速軟件開發(fā)；S32Z和S32E適用于汽車控制，助力安全處理和實(shí)時(shí)域控制及區(qū)域控制應(yīng)用。面向即將到來的中央計(jì)算時(shí)代，恩智浦已經(jīng)整裝待發(fā)。
原標(biāo)題:中央計(jì)算變局下，汽車網(wǎng)絡(luò)處理器站上C位
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