日前，在英飛凌官網(wǎng)上，一篇博客詳細(xì)解讀了軟件定義汽車與半導(dǎo)體的關(guān)系。

什么是軟件定義汽車？

軟件是現(xiàn)代生活的核心，塑造著我們工作、連接和體驗(yàn)世界的方式。從我們手中的智能手機(jī)到家中的智能設(shè)備，軟件將日常物品轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)工具，可以通過(guò)無(wú)線更新隨時(shí)掌握最新功能和服務(wù)。這一趨勢(shì)如今也正在推動(dòng)汽車行業(yè)的深刻變革。汽車不再僅僅是機(jī)械機(jī)器；它們正在轉(zhuǎn)型為智能互聯(lián)的平臺(tái)——也就是人們所熟知的軟件定義汽車 (SDV)。

這些汽車以軟件為核心，有望開(kāi)啟一個(gè)便捷、個(gè)性化和高性能的新時(shí)代，重新定義我們與出行的關(guān)系。想象一下，您的愛(ài)車一夜之間就變得更加智能，全新的自動(dòng)駕駛功能或先進(jìn)的安全配置將直接集成到您的愛(ài)車中，無(wú)需前往維修廠。有了軟件定義的汽車，這一切現(xiàn)在都成為可能。這種轉(zhuǎn)變正在將汽車變成“車輪上的計(jì)算機(jī)”，為創(chuàng)新開(kāi)啟無(wú)限可能。

SDV 為何重要

對(duì)于汽車制造商而言，軟件定義汽車開(kāi)啟了新的商機(jī)之門。OEM 不再僅僅專注于一次性銷售，而是可以通過(guò)軟件賦能的服務(wù)和訂閱服務(wù)創(chuàng)造更多收入來(lái)源。高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)、高端信息娛樂(lè)選項(xiàng)，甚至性能升級(jí)等功能，都可以按需購(gòu)買。這種方法不僅可以增強(qiáng)客戶參與度，還能為汽車制造商提供寶貴的洞察，幫助他們改進(jìn)產(chǎn)品和服務(wù)，將汽車打造成為以客戶為中心的平臺(tái)。

SDV 的挑戰(zhàn)： E/E 架構(gòu)調(diào)整

向軟件定義汽車的轉(zhuǎn)變帶來(lái)了巨大的復(fù)雜性，傳統(tǒng)的電子電氣 (E/E) 架構(gòu)在車內(nèi)分布著大量電子控制單元 (ECU)，已無(wú)法應(yīng)對(duì)。正因如此，汽車行業(yè)正在轉(zhuǎn)向一種更加集中化的區(qū)域架構(gòu)，將車輛劃分為多個(gè)物理區(qū)域，例如前、后、左、右，每個(gè)區(qū)域由一個(gè)強(qiáng)大的本地控制器進(jìn)行管理。此外，該架構(gòu)的核心是一臺(tái)或多臺(tái)中央高性能車載計(jì)算機(jī)。這種方法降低了布線復(fù)雜性，提高了通信效率，并簡(jiǎn)化了OTA更新，從而提供了 SDV 所需的可擴(kuò)展性和模塊化。

區(qū)域（Zonal） E/E 架構(gòu)的主要特點(diǎn)：

模塊化：分區(qū)架構(gòu)允許更高的模塊化程度，因?yàn)椴煌姆謪^(qū)可以獨(dú)立開(kāi)發(fā)和升級(jí)。這種模塊化特性可以更輕松地集成新功能和技術(shù)。

靈活性：新架構(gòu)可靈活設(shè)計(jì)和調(diào)整車輛的電氣系統(tǒng)。新部件和功能的添加或修改不會(huì)影響整車架構(gòu)。

可擴(kuò)展性：車輛的電子系統(tǒng)越來(lái)越多，變得越來(lái)越復(fù)雜。分區(qū)方法提供的可擴(kuò)展性，可以更有效地管理這種日益增長(zhǎng)的復(fù)雜性。

減少線束：通過(guò)本地化組件和控制器，區(qū)域架構(gòu)可以減少車輛所需的布線量，從而實(shí)現(xiàn)更輕、更高效的設(shè)計(jì)。

更快的開(kāi)發(fā)和更新：區(qū)域架構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)更快的開(kāi)發(fā)周期和更容易的軟件更新，因?yàn)橐粋€(gè)區(qū)域的更改不一定需要更改整個(gè)系統(tǒng)。

提高可靠性和冗余度：在新架構(gòu)中，關(guān)鍵功能可以分布在不同區(qū)域，這減少了單點(diǎn)故障的影響，提高了可靠性和冗余度。

大陸集團(tuán)和英飛凌推動(dòng) SDV 創(chuàng)新

英飛凌與眾多合作伙伴密切合作，以進(jìn)一步推進(jìn) SDV 的開(kāi)發(fā)。其中一項(xiàng)合作便是與大陸集團(tuán)的合作。目標(biāo)是開(kāi)發(fā)基于服務(wù)器的先進(jìn) E/E 架構(gòu)，并采用精簡(jiǎn)的高性能計(jì)算機(jī) (HPC) 和區(qū)域控制單元 (ZCU) 系統(tǒng)。大陸集團(tuán) ZCU 平臺(tái)的核心是英飛凌的 AURIX TC4 微控制器。

得益于 AURIX TC4 中創(chuàng)新的電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (RRAM) 技術(shù)，泊車輔助、空調(diào)和懸架等車載系統(tǒng)可在汽車啟動(dòng)后瞬間啟動(dòng)。ZCU 平臺(tái)還支持更快、更安全的車載軟件無(wú)線更新。這種架構(gòu)不僅簡(jiǎn)化了車載電子設(shè)備的復(fù)雜性，還使汽車制造商能夠通過(guò)可擴(kuò)展的模塊化配置定制其設(shè)計(jì)，同時(shí)提高網(wǎng)絡(luò)安全性并確保功能安全。

半導(dǎo)體如何塑造 SDV

分區(qū)架構(gòu)依靠先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn) SDV。它們需要強(qiáng)大的微控制器 (MCU) 或片上系統(tǒng) (SoC) 來(lái)同時(shí)處理多項(xiàng)車輛功能，并通過(guò)以太網(wǎng)等先進(jìn)協(xié)議實(shí)現(xiàn)無(wú)縫高速通信。

功能安全和網(wǎng)絡(luò)安全同樣重要。由于 SDV 高度依賴互聯(lián)系統(tǒng)和云交互，保護(hù)敏感數(shù)據(jù)和防范網(wǎng)絡(luò)攻擊至關(guān)重要。分區(qū)架構(gòu)需要集成安全功能的半導(dǎo)體，這些功能能夠檢測(cè)異常、防范威脅，并在潛在漏洞發(fā)生時(shí)向駕駛員發(fā)出警報(bào)。一個(gè)可擴(kuò)展的分層安全框架——包括加密、實(shí)時(shí)監(jiān)控以及符合全球汽車網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)——對(duì)于確保車輛安全至關(guān)重要，即使軟件隨著時(shí)間的推移而不斷發(fā)展。

為了構(gòu)建最佳、可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)安全框架，必須同時(shí)解決多個(gè)安全因素

此外，分區(qū)架構(gòu)在優(yōu)化能源效率和電力分配方面也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。通過(guò)整合每個(gè)分區(qū)內(nèi)的本地功能，這些系統(tǒng)降低了布線復(fù)雜性，從而節(jié)省了重量和能源。半導(dǎo)體必須通過(guò)集成智能電源管理功能來(lái)支持這種效率，從而能夠精確控制各個(gè)組件的功率分配。