實(shí)現(xiàn)軟件定義汽車 (SDV) 的真正差異化競爭力，首先需要構(gòu)建車輛情景——即建立對車輛實(shí)時(shí)、全面的視圖。這需要打破信息孤島，使得原本分散在各個(gè)功能域的數(shù)據(jù)與功能，能夠在整車層面可訪問和可操作。

當(dāng)前汽車架構(gòu)仍普遍采用信息孤島式設(shè)計(jì)：娛樂中控系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)及車輛核心功能各自獨(dú)立運(yùn)行和管理，分別配備專屬的硬件與軟件協(xié)議棧。這種碎片化限制了創(chuàng)新，因?yàn)橛袃r(jià)值的數(shù)據(jù)和功能仍被困在其各自的功能域和區(qū)域中。這導(dǎo)致了復(fù)雜度攀升、成本增加以及新功能集成緩慢等挑戰(zhàn)。

恩智浦的S32N7超高集成度處理器正是為打破此類壁壘而生。通過將全車各域軟件與數(shù)據(jù)進(jìn)行集中化處理，S32N7創(chuàng)建了統(tǒng)一的車輛情境——使整車廠能夠展示、組合和編排數(shù)據(jù)及功能，從而釋放AI驅(qū)動的新型能力。這一架構(gòu)轉(zhuǎn)型不僅顯著降低了復(fù)雜度與成本，更加速了創(chuàng)新，賦能汽車制造商交付具有差異化競爭力的新一代智能汽車。

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車輛核心解析：現(xiàn)代汽車的中樞

向軟件定義汽車演進(jìn)的核心在于智能車輛核心——這個(gè)中央計(jì)算平臺統(tǒng)籌管理包括車身、運(yùn)動、底盤控制、網(wǎng)關(guān)、車輛聯(lián)網(wǎng)、能源分配乃至高級駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 在內(nèi)的全部戰(zhàn)略性車輛功能。

有別于服務(wù)乘客的娛樂中控系統(tǒng)或?qū)Ｗ⒙窙r的自動駕駛單元，車輛核心專司汽車本身的運(yùn)行。通過突破傳統(tǒng)孤立ECU架構(gòu)的局限，車輛核心實(shí)現(xiàn)了功能集成與跨域數(shù)據(jù)開放，創(chuàng)建能夠激發(fā)真正創(chuàng)新潛力的統(tǒng)一車輛情境。這種方法賦予了添加新功能的靈活性，為高級AI訓(xùn)練與推理提供了直達(dá)核心車輛數(shù)據(jù)的通道，同時(shí)支持集成AI加速器及高性能應(yīng)用處理等先進(jìn)的計(jì)算功能——這些在獨(dú)立ECU中均無法實(shí)現(xiàn)。

該設(shè)計(jì)可連續(xù)運(yùn)行長達(dá)15年，確保了穩(wěn)定性、安全性以及全生命周期管理。它構(gòu)成了汽車的基礎(chǔ)，這些汽車不僅實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)，而且真正具備認(rèn)知能力。而要提供如此高的智能化水平，必須具備強(qiáng)大的計(jì)算能力——這是碎片化架構(gòu)無法滿足的。唯有統(tǒng)一的車輛核心方能滿足AI驅(qū)動創(chuàng)新對數(shù)據(jù)處理與性能表現(xiàn)的嚴(yán)苛需求。

分解圖詳細(xì)說明車輛核心通過中央計(jì)算、數(shù)據(jù)與軟件控制，已成為軟件定義汽車創(chuàng)新的中樞所在。

恩智浦S32N7：專為智能車輛核心打造

S32N7在提供實(shí)時(shí)控制安全執(zhí)行、低功耗運(yùn)行與快速啟動等能力的同時(shí)，又引入了硬件強(qiáng)制整合等先進(jìn)功能，在基礎(chǔ)功能與創(chuàng)新之間實(shí)現(xiàn)了平衡。它將多達(dá)八個(gè)傳統(tǒng)功能域整合到安全的軟件定義分區(qū)中，從而創(chuàng)建真正的車輛情境，實(shí)現(xiàn)無縫數(shù)據(jù)共享與跨域編排。這使整車廠得以開發(fā)全新的數(shù)據(jù)驅(qū)動與AI驅(qū)動功能，打造差異化服務(wù)，在成熟技術(shù)積淀與下一代汽車創(chuàng)新之間架設(shè)橋梁。

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硬件分區(qū)實(shí)現(xiàn)了模塊化架構(gòu)，既降低成本、簡化設(shè)計(jì)，又能通過聚合數(shù)據(jù)獲取更深層的洞察。結(jié)合超低功耗 (ULP) 模式與快速啟動能力，持續(xù)在線智能可確保關(guān)鍵系統(tǒng)始終處于運(yùn)行狀態(tài)，并隨時(shí)支持AI驅(qū)動的各項(xiàng)服務(wù)，即使車輛處于閑置狀態(tài)也是如此。

S32N7從設(shè)計(jì)之初即實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)就緒與AI就緒，內(nèi)置了加速器并支持PCIe擴(kuò)展，以應(yīng)對持續(xù)演進(jìn)的工作負(fù)載，還具備面向未來的適應(yīng)能力。S32N7系列產(chǎn)品使整車廠只需進(jìn)行一次架構(gòu)設(shè)計(jì)，即可無縫部署到不同車型、細(xì)分市場與全球區(qū)域，無需重新設(shè)計(jì)。

將功能轉(zhuǎn)化為價(jià)值

對汽車制造商而言，S32N7系列的優(yōu)勢包括：通過ECU整合降低總體擁有成本、借助持續(xù)在線AI實(shí)現(xiàn)更創(chuàng)新的車輛核心功能，以及支持差異化競爭優(yōu)勢并創(chuàng)造新收入來源的全生命周期控制能力。通過中央計(jì)算與邊緣AI部署，S32N7將車輛核心轉(zhuǎn)化為戰(zhàn)略資產(chǎn)——在提升當(dāng)前效率的同時(shí)，也為未來商業(yè)模式開辟全新可能。

超高集成度

S32N7的超高集成度特性正在從根本上重塑汽車架構(gòu)。傳統(tǒng)上需要分別通過獨(dú)立ECU實(shí)現(xiàn)車身控制、網(wǎng)關(guān)、底盤與運(yùn)動控制——每個(gè)單元都會增加成本、布線與復(fù)雜度。而現(xiàn)在，一個(gè)芯片即可整合多達(dá)8個(gè)ECU的功能。這種集中化簡化了更新與升級：補(bǔ)丁程序、bug修復(fù)與新功能均可在一個(gè)地點(diǎn)交付，顯著降低高成本召回風(fēng)險(xiǎn)，并最大限度減少系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間。

整車廠還獲得了面向未來功能的可擴(kuò)展空間，無需重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)。通過將多種功能集成至單一SoC，S32N7能夠生成更豐富的實(shí)時(shí)車輛數(shù)據(jù)流，解鎖AI洞察與高級服務(wù)。例如，車輛數(shù)據(jù)現(xiàn)在可被記錄，并用于基于實(shí)際駕駛場景訓(xùn)練新的AI模型。

持續(xù)在線智能

車輛大部分時(shí)間處于停放或充電狀態(tài)，但關(guān)鍵功能與服務(wù)仍需持續(xù)運(yùn)行。S32N7的持續(xù)在線電源模式使得預(yù)測性維護(hù)算法可在夜間持續(xù)運(yùn)作，既避免電池過度消耗，也不影響其他大型子系統(tǒng)SoC的使用壽命。當(dāng)駕駛員靠近車輛時(shí)，空調(diào)預(yù)調(diào)節(jié)、電池預(yù)處理或智能門禁等個(gè)性化AI功能可立即激活。此外，快速啟動可確保這些功能即時(shí)響應(yīng)，提供卓越的用戶體驗(yàn)。

本圖展示了S32N7的持續(xù)在線功能與邊緣AI處理如何實(shí)現(xiàn)車輛即時(shí)激活與AI功能的快速部署——即便在車輛停放期間。

一次構(gòu)建，全面擴(kuò)展

整車廠的目標(biāo)是進(jìn)行一次構(gòu)建，便可在不同細(xì)分市場進(jìn)行擴(kuò)展——而不是打造精品車型。S32N7提供了覆蓋不同細(xì)分市場與地區(qū)的統(tǒng)一的平臺。兼容的SoC系列產(chǎn)品在保持統(tǒng)一架構(gòu)的同時(shí)提供合適的性能，所有型號均通過統(tǒng)一的軟件環(huán)境進(jìn)行管理，極大地簡化開發(fā)與驗(yàn)證流程。憑借模塊化設(shè)計(jì)，汽車制造商可靈活增刪功能而無需重新設(shè)計(jì)核心計(jì)算單元，創(chuàng)建支持跨市場、跨車型快速獲得差異化競爭力的可擴(kuò)展車輛情境。

S32N系列可擴(kuò)展，為SDV中央計(jì)算應(yīng)用提供安全、實(shí)時(shí)的應(yīng)用處理能力。

設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)就緒與AI就緒

面對快速演進(jìn)的工作負(fù)載，硬件必須同步發(fā)展。搭載S32N7的車輛通過PCIe接口可連接外部AI加速器以支持高級控制功能，同時(shí)內(nèi)置加速器可處理涉及安全與舒適特性的實(shí)時(shí)推理任務(wù)。

應(yīng)用內(nèi)核與加速器能夠提取、重新格式化、組合并記錄數(shù)據(jù)——既能復(fù)用現(xiàn)有功能，又可適配新架構(gòu)。這些數(shù)據(jù)可被存儲并進(jìn)行后處理，專門用于訓(xùn)練面向車輛核心應(yīng)用的新AI模型。

PCIe擴(kuò)展不僅增強(qiáng)了車輛核心的AI能力，還能提升娛樂中控與輔助駕駛子系統(tǒng)的性能。通過其面向未來的架構(gòu)，S32N7可支持新算法與演進(jìn)的工作負(fù)載，無需進(jìn)行完整的硬件更新。

全新S32N7系列實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)處理與編排。

未來展望

隨著AI不斷提升SDV的能力，整車廠的成功將取決于能夠有效結(jié)合可擴(kuò)展性、安全性與智能化的平臺。車輛數(shù)字化正是這場變革的核心所在。恩智浦S32N7應(yīng)運(yùn)而生——它將成為推動下一個(gè)AI驅(qū)動出行時(shí)代的基礎(chǔ)平臺。

本文作者

Nicola Concer，恩智浦半導(dǎo)體汽車RT控制器產(chǎn)品經(jīng)理，專注于電氣化和區(qū)域EE架構(gòu)市場。在此之前，他擔(dān)任了七年的恩智浦以太網(wǎng)交換機(jī)產(chǎn)品經(jīng)理。Nicola擁有博洛尼亞大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)博士學(xué)位，博洛尼亞大學(xué)與意法半導(dǎo)體和紐約哥倫比亞大學(xué)合作。