如果讓汽車聯(lián)網(wǎng)，并且隨時體驗到大屏娛樂，你可能需要擁有一輛智能網(wǎng)聯(lián)汽車。根據(jù)分析公司Strategy Analytics的統(tǒng)計，2019年全球共售出了4400萬臺互聯(lián)車輛，占全球汽車總銷量的49%，預計到2025年這一比例將提升到73%。此時，汽車中的計算芯片、網(wǎng)關、控制器的算力都需要來個大升級，滿足車輛對高算力的需求。

在今年年初舉行的CES 2020（國際消費電子展）上，恩智浦正式展出了汽車網(wǎng)絡處理器S32G，這款處理器將支持服務型網(wǎng)關，而非傳統(tǒng)的區(qū)域網(wǎng)關。此外，恩智浦還在上月正式宣布，將在2021年正式量產(chǎn)5nm制程的汽車處理器，在智能網(wǎng)聯(lián)汽車芯片的研發(fā)中，跑得很快。

那么，服務型網(wǎng)關究竟是什么？將對車輛帶來哪些變化？恩智浦的5nm制程何時能真正量產(chǎn)上車？都是行業(yè)最關心的幾大問題。

▲恩智浦執(zhí)行副總裁兼汽車電子處理業(yè)務部總經(jīng)理Henri Ardevol

近日，車東西采訪了恩智浦執(zhí)行副總裁兼汽車電子處理業(yè)務部總經(jīng)理Henri Ardevol和大中華區(qū)汽車電子業(yè)務總經(jīng)理劉芳，他們透露了恩智浦服務型網(wǎng)關、5nm制程汽車芯片規(guī)劃更加詳細的信息。

一、服務型網(wǎng)關方便車輛升級 S32G算力提升10倍以上

傳統(tǒng)汽車通常采用分布式的電子架構，即由多個ECU來實現(xiàn)車輛的電子電氣功能。

恩智浦執(zhí)行副總裁兼汽車電子處理業(yè)務部總經(jīng)理Henri Ardevol認為：目前汽車的電子電氣架構大多都是依賴ECU，一些車內(nèi)甚至有上百個ECU。這樣扁平化、點對點的架構可以看作是分布式架構。不過，這樣的架構會阻礙新功能開發(fā)，各個ECU中的數(shù)據(jù)也難以獲取。如果想要修改或更新其中一項功能，就會不可避免地影響到其他輔助設備。

傳統(tǒng)分布式架構難以適應當前車輛功能部署和升級的需求，新一代的域控制器架構和未來基于中央計算的架構應運而生。恩智浦推出S32G處理器，能夠讓OEM向域控制器架構演進，取代傳統(tǒng)分布式架構。

▲圖解服務型網(wǎng)關和傳統(tǒng)分布式架構

Henri Ardevol說道，服務型網(wǎng)關可用在域控制器架構上，和傳統(tǒng)分布式架構的思路完全不同，相近功能的ECU會被整合進某個特定功能的域控制器中。

簡單來說，服務型網(wǎng)關能夠讓整車架構更有生命力，使不同域之間更靈活地通信、升級，部署新的功能。

這樣一來，如果汽車制造商想要針對車內(nèi)某項功能進行升級，就有更簡便的方法。

Henri Ardevol介紹說：“恩智浦的S32系列處理器就是專為新一代架構設計的，產(chǎn)品也不僅僅是S32G一款。例如S32G處理器用于服務型網(wǎng)關，S32E、S32S、S32Z處理器用于汽車動力域，S32R處理器用于ADAS域的雷達，此外還有S32K用于電機控制等?！?/p>

根據(jù)恩智浦官方公布的數(shù)據(jù)，S32G處理器共有兩大優(yōu)勢，其一是算力強。S32G處理器使用16nm制程，CPU使用4核心主頻為1GHz的Cortex-A53與主頻為400MHz的3核心Cortex-M7，算力大于10000DMIPS，而傳統(tǒng)網(wǎng)關的計算能力大約僅有1000DMIPS或者更少。

▲恩智浦S32G芯片架構

此外，4個Cortex-A53核心可選擇配制成兩兩鎖步狀態(tài)，兩個核心同時運行相同的代碼，并周期性比較運算結果，如果運算錯誤能夠及時糾正，使MPU達到ASIL-D的安全等級。3組Cortex-M7則為全鎖步內(nèi)核，三個核已經(jīng)鎖步并實現(xiàn)ASIL-D安全等級。

據(jù)Henri Ardevol介紹，恩智浦S32G的第二大優(yōu)勢是其網(wǎng)絡處理能力。芯片采用兩個通信加速器，分別是專用CAN/LIN通信加速器和以太網(wǎng)通信加速器，可以進行快速通信并保證信息安全。

▲恩智浦S32G開發(fā)模塊

從去年秋季開始，恩智浦就已經(jīng)開始向開發(fā)者和OEM廠商提供S32G開發(fā)平臺的樣品以及虛擬開發(fā)工具套件VDK，可以基于仿真環(huán)境開發(fā)軟件。

恩智浦預計，S32G芯片將在2021年上半年正式量產(chǎn)，并在明年年內(nèi)正式裝入量產(chǎn)車。從2022年起，S32G產(chǎn)品還將更大面積鋪開。

Henri Ardevol說道：“域控制器可以認為是多個ECU的整合，是比ECU更復雜的一個組件。S32系列處理器的目標是應用在不同域的域控制器。目前，恩智浦的信息娛樂系統(tǒng)的處理器為i.MX 8系列，也可看作是一個域控制器，未來在我們的新架構之下，也會將電子駕艙的域控制器納入到整體平臺當中?！?/p>

二、5nm制程電子駕艙芯片支持20塊屏 單畫面超6000萬像素

今年6月12日，恩智浦和臺積電共同宣布，兩家公司將利用臺積電5nm制程技術打造芯片，產(chǎn)品包括電子駕艙芯片、域控制器、自動駕駛、網(wǎng)絡、動力控制、底盤管理等。

據(jù)了解，與當前臺積電7nm制程相比，5nm制程將讓芯片速度提升20%，功耗降低40%。相比于目前恩智浦主流芯片的16nm制程，會有更大提升。

在此次采訪過程中Henri Ardevol也向我們透露了有關5nm制程的最新消息。

Henri Ardevol說道：“我們第一款5納米的產(chǎn)品會在電子駕艙應用?！?/p>

▲服務型網(wǎng)關芯片也將采用5nm制程

這是因為，目前電子駕艙迭代非常迅速，由于人們對車內(nèi)娛樂需求的提升，這類芯片的性能需要更加強大。

Henri Ardevol說：“在一些極端情況下，電子駕艙可能擁有20個屏幕，并且需要輸出高達11k的分辨率，還得處理車內(nèi)外20個攝像頭的數(shù)據(jù)。所以對GPU和芯片功耗都有非常高的要求。此外，某些情況下還需要支持機器學習，基于5nm制程的芯片才能有這樣的計算能力。”

“11K分辨率”是什么概念呢？單個圖像尺寸達到10560*5940，相當于單個畫面就有6273萬像素。無論在消費電子領域還是工業(yè)領域，11K分辨率還只是個未來產(chǎn)品。

采訪中，針對新冠肺炎疫情的影響，Henri Ardevol也進行了回應。

他說道：“今年一季度，全球汽車市場出現(xiàn)較大波動。不過，由于中國疫情防控工作十分有效，中國市場正逐步恢復正軌。另一方面，中國對新基建的鼓勵、投資和扶持，對于商用車、新能源車有很大的鼓勵，同時對投資、消費信心的提升也起了非常重要的推進作用。綜合來說，恩智浦對于中國汽車市場和自身產(chǎn)品在下半年發(fā)展的預期持非常積極的態(tài)度?！?/p>

結語：5nm制程芯片對車內(nèi)系統(tǒng)將有巨大提升

隨著芯片制程的不斷提升，芯片的運算速度會有非常明顯的提升、功耗也會顯著下降，單位面積內(nèi)能放入的晶體管數(shù)量更多。不過對于車輛來說，除了性能的提升，還要滿足車輛嚴苛的運行條件。

從今年開始，5nm制程的消費電子芯片就將走入人們的生活，制程的提升讓設備運行速度提升，可以同時做更多事、可以有更精美的畫面，這項技術應用于未來的汽車產(chǎn)品，相信將會有更多優(yōu)秀汽車產(chǎn)品出現(xiàn)。
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