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中央计算变局下,汽车网络处理器站上C位

最近两年,“中央计算”“域控”的概念愈发火热,尤其在英伟达Thor发布后,热度不可同日而语。去年11月,广汽埃安正式发布了新一代电子电气架构——星灵架构,彻底引燃中央计算架构的市场期许。

要知道,汽车电子电气架构负责整车的网络通信,是车内各个电子电气零部件进行交互的通道,相当于人的神经系统。但需要注意的是,传统扁平式架构效率太低,已无法适应智能汽车时代的需求,正逐渐遭到市场淘汰。

相反,中央计算架构能够通过软件模块化来支持软件定义汽车的商业落地,同时也是车辆全生命周期进行OTA的重要前提。对于整车大数据的采集、传输和应用,其效率也远远超过分布式电子电气架构。而这里面,中央网关相当于数据的中枢大脑,重要性日益凸显。

中央计算变局下,汽车网络处理器站上C位

图片来源:广汽埃安;星灵架构

S32G3:数据中枢的指挥官 

汽车的电动化和智能化,也让网关迎来一场深刻变革。集成越来越多的功能和服务、从过去的MCU向MCU+SoC发展。网关不再仅仅是数据转发和传输的电子控制单元,一些正逐步升级成为中央车控,高效连接车内域控制器,同时进行云端通信。

比如在上海车展正式亮相的昊铂Hyper GT,作为首款搭载星灵架构的纯电车型,3个核心计算单元中除了智能驾驶计算单元信息娱乐计算单元中央计算单元采用了恩智浦最新一代网络处理器S32G3这也是全球首采用S32G3作中央计算单元处理器的车型。

广汽埃安新能源汽车股份有限公司副总经理张雄打了一个比方,作战要有阵地,好比星灵架构上“3+4”个不同的控制单元,而中央计算平台(CCU)相当于前线指挥中心,目的是把所有核心功能集中在上面。在具备了这些条件后,就要求所有阵地在有限的时间内进行高效地连接交互。

“恩智浦S32G3是为数不多可以同时满足车规芯片的大算力要求、功能安全、信息安全、高性价比等复杂需求的产品。”张雄进一步指出,S32G3的量产时间节点和Hyper GT较为契合,所以广汽埃安最终选择了恩智浦作为供应商。

中央计算变局下,汽车网络处理器站上C位

图片来源 : 恩智浦 ; S32G3

具体表现上,新架构在算力方面提升了50倍,采用10G以太网进行数据传输,传输速率较以往至少提升10倍,同时线束回路减少了40%,控制器减少了20个。

2021年,恩智浦推出了第一颗S32G处理器——S32G2。时隔两年,S32G3迎来装车量产时刻。S32G3结合了ASIL D级安全性、高性能实时和应用处理,以及网络加速功能,主要面向服务型网关、域/区域控制器、安全处理器等复杂应用场景。

与上一代产品相比,S32G3的以太网带宽有所提升、数据包转发及cash缓存、CAN总线处理能力都有相应的提升。除此之外,S32G3也做到了和S32G2的软硬件兼容,包括底层驱动代码和操作系统,都与S32G2一脉相承。通过平台化的设计,让那些使用S32G2的客户可以平滑过渡到S32G3上。

持续迭代 赋能“软件定义汽车”

汽车网关和其他主要汽车芯片的情况基本一致,市场份额较为集中。从工艺角度讲,恩智浦基于16nm的S32G系列要相对领先一些。在生态支持上,恩智浦除了芯片相关的编译器、调试器,也可以提供中间件和应用类等工具,助力Tier1和车厂加快产品开发。

不过总体上,汽车网络处理器的市场竞争远不及智能驾驶和智能座舱领域。恩智浦半导体汽车网络处理器事业部总监 Frank Kitzing就提到,智能驾驶、信息娱乐和中央网关的需求不大相同,特别是对算力迭代的需求有明显区别。

例如,一个ADAS域控制器,或是车载信息娱乐域控制器,可能是基于两年一代进行算力升级,且隔代都有比较大的性能跃升。相比之下,中央网关或者说整车的基础数据交换系统,尤其是整车的基础平台,其迭代速度不会像ADAS或车载信息娱乐域控制器一样快。因为稳定才更安全。

中央计算变局下,汽车网络处理器站上C位  

“对于像CCU这样的部件,性能提升的需求肯定是存在的,但相比ADAS和车载信息娱乐系统,它更多是一个渐进式、更温和的性能提升节奏。”Frank Kitzing补充说。尽管如此,恩智浦早些时候已经着手开发下一代基于5nm的车规产品。据悉,对于有更强性能需求的车厂,恩智浦已经在做先导性投入。

不过,恩智浦方面并未透露太多细节,但有一点值得肯定,下一代产品在实时控制、应用处理等方面都将拥有更强的性能,来满足客户需要。  

目前恩智浦S32系列产品主要有定位实时处理器的Z和E,通用MCU的K,汽车网络处理器G和雷达处理R五大系列。其中,S32G适用于汽车计算和服务型网关,有助于实现智能互联汽车和软件定义汽车;S32K负责车身域与舒适系统,可用于全面功能安全与信息安全加速软件开发;S32Z和S32E适用于汽车控制,助力安全处理和实时域控制及区域控制应用。面向即将到来的中央计算时代,恩智浦已经整装待发。

 

来源:盖世汽车

作者:徐珊珊

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