電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/程文智）隨著汽車電子的發(fā)展，車輛數(shù)據(jù)需要更高的信號傳輸效率，更方便的控制，也就是說傳統(tǒng)的分布式電子架構需要向更加集中的域控制架構轉(zhuǎn)變，以便縮短汽車硬件和軟件的創(chuàng)新周期，提升設備和數(shù)據(jù)的可獲得性，讓用戶獲得更好的體驗。

域控制架構的出現(xiàn)，帶來了兩大好處，一是可擴展的集中式軟件開發(fā)，不僅簡化了功能域中的軟件集成，還能高效支持軟件定義汽車，并且能夠?qū)崿F(xiàn)集中式OTA升級，輕松升級汽車；二是簡化了接線和連接，大幅降低了布線和線纜成本，從而簡化了新一代汽車功能的集成，創(chuàng)造了新的盈利機會。

恩智浦全新S32Z和S32E實時處理器助力軟件定義汽車

在域處理器方面，恩智浦一直走在前列，兩三年前，恩智浦就推出了S32系列汽車電子平臺，兩年前他們推出了汽車網(wǎng)絡處理器S32G。據(jù)恩智浦半導體資深副總裁，汽車控制及網(wǎng)絡解決方案產(chǎn)品線總經(jīng)理Ray Cornyn透露，目前S32G在全球廣受歡迎，尤其在中國，已經(jīng)有多家汽車制造廠在電子控制系統(tǒng)中選擇了該系列產(chǎn)品，包括泛亞、廣汽、理想等。

近期，恩智浦又推出了S32汽車平臺全新的產(chǎn)品組合------S32Z和S32E實時處理器系列。據(jù)Ray Cornyn介紹，S32Z 和 S32E 處理器系列幫助汽車行業(yè)加快集成多種實時應用，實現(xiàn)域控制、區(qū)域控制、安全處理和電氣化。他認為，這些功能對于打造下一代安全高效的汽車至關重要。

其中，S32Z處理器適合用于安全處理、域控制和區(qū)域控制，而S32E處理器適合用于電動汽車（xEV）控制和智能驅(qū)動。S32Z和S32E處理器軟件兼容，這將有助于實現(xiàn)軟件定義汽車，降低軟件集成復雜度，并增強安全性。

Ray Cornyn指出，實時應用指的是與車輛動力控制，以及駕乘人員舒適性有關的一些應用，包括制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電子穩(wěn)定控制、牽引電機控制，以及電動汽車有關的一些電源轉(zhuǎn)化、車載充電等等，這些應用都需要建立在實時、安全控制的基礎上。而S32Z和S32E，就是為了支持這類需求而誕生的，即在高度集成的環(huán)境下實現(xiàn)實時控制。值得一提的是，這兩款處理器都達到ASIL-D功能安全等級，多核間互不干擾的高性能多任務實時處理。

S32Z和S32E除具備ASIL-D的功能安全等級以及千兆級的內(nèi)核主頻，還集成了原本在網(wǎng)絡處理芯片中特有的網(wǎng)絡加速引擎。一個典型的應用示例是，如今在電動汽車里需要控制很多的電子電氣部件，包括電機、傳統(tǒng)的引擎等等，其中有多個MCU在運行，它們之間通過一些串行通信接口連接，且每一個MCU都是獨立的。“我們推出的S32Z和S32E能夠提供一個通用的軟件平臺架，對這些傳統(tǒng)功能進行集成，這意味著多個獨立的應用能夠在同一個處理器芯片中同時運行。我們把部署這些應用的硬件資源叫做租戶，這樣的架構也被叫做‘多租戶架構’?！盧ay Cornyn介紹道。

也就是說，S32Z和S32E在設計中，引入了一個非常特殊的功能，叫做“內(nèi)核到引腳”硬件虛擬化，即每一個應用在虛擬的處理器上運行的時候都能夠指定一組硬件資源集合，這樣其他的應用就沒辦法“盜取”它的資源了。通過這樣的設計保障，使各個功能能夠獨立運行。

按照S32實時處理器的規(guī)劃路線圖，S32Z和S32E是恩智浦這個全新系列的首款產(chǎn)品，是中端的千兆級產(chǎn)品。2023年底，恩智浦還會推出一個低端的裁剪版本Z1，至于下一代高性能5nm的產(chǎn)品，恩智浦曾在不久前的Computex活動上展示了其測試芯片。

S32Z和S32E的具體參數(shù)

S32Z和S32E處理器采用TSMC 16nm FinFET技術實現(xiàn)。他們擁有很多相同的功能，包括8個帶可分鎖步支持特性的Arm Cortex-R52處理器內(nèi)核，雙核鎖步Cortex-M33處理器內(nèi)核和DSP/ML處理器，集成了Flash、LPDDR存儲器、以及通信加速、TSN千兆級以太網(wǎng)交換機和硬件安全引擎。而且，它們都遵循ISO/SAE 21434網(wǎng)絡安全認證，以及ISO 26262 ASIL D功能安全認證。在軟件和引腳方面，他們也是兼容的。

作為車載處理器，S32Z和S32E可以與其他傳統(tǒng)的控制器通過傳統(tǒng)的CAN接口連接，恩智浦還與博世聯(lián)合開發(fā)了CAN-XL接口。

不過，現(xiàn)在有很多客戶希望能夠把驅(qū)動功能也集成到器件當中，“之前有一些做法是在邊緣側，或區(qū)域控制器端的實現(xiàn)驅(qū)動功能，但同時也有客戶希望能夠把驅(qū)動功能融合到域控制器的主處理器當中。因此，S32E就是應對這個需求而設計的，它在功能方面非常地強大，可以幫助客戶實現(xiàn)這樣的集成。在功能性、內(nèi)核、和軟件兼容方面，S32Z和S32E是統(tǒng)一的。” Ray Cornyn指出。

也就是說，S32E系列處理器提供了額外的功能（5V模擬和具有復雜定時器的I/O），可支持驅(qū)動應用。即S32Z處理器適合用于安全處理、域控制和區(qū)域控制，而S32E處理器適合用于電動汽車（xEV）控制和智能驅(qū)動。

另外，在軟件和開放工具方面，S32Z和S32E處理器受到了S32 Design Studio、驅(qū)動程序、虛擬機管理程序、操作系統(tǒng)和處理器間通信等軟件的支持。恩智浦GreenVIP汽車集成平臺提供的軟件框架可加速實時軟件集成，而S32安全軟件框架為客戶提供了ASIL D安全功能。此外，GreenBox 3硬件平臺也可托管GreenVIP和應用軟件，用于芯片評估、軟件開發(fā)和快速原型制作。

結語

隨著汽車架構在不斷向域和區(qū)域化方向演進，汽車需要更高性能的處理器來實現(xiàn)更多功能的集成，恩智浦的S32系列處理器就是為此而設計，在全新處理器的支持下，軟件定義汽車的發(fā)展步伐更快了，或許在未來的幾年就能夠?qū)崿F(xiàn)。