本篇文章解釋了瑞薩如何從汽車行業(yè)的演變中獲得數(shù)字產(chǎn)品戰(zhàn)略，特別是關(guān)于汽車E/E架構(gòu)的重大變化。

作者：Takeshi Fuse

Head of Function Unit, Business Development, Automotive Solution Business Unit

CASE（互聯(lián)、自主、共享/服務(wù)和電動）推動了當今汽車行業(yè)的市場增長，并定義了汽車技術(shù)最重要的部分。在最近一篇概述瑞薩汽車業(yè)務(wù)戰(zhàn)略的文章中，解釋了汽車價值將從關(guān)注硬件轉(zhuǎn)向關(guān)注軟件，下一代汽車將成為所謂的 "軟件定義的汽車"。

CASE的核心是汽車E/E架構(gòu)的演變，包括網(wǎng)絡(luò)變化、ECU的獨特構(gòu)架和整個汽車連接戰(zhàn)略。本博客解釋了瑞薩對E/E架構(gòu)演變的看法，以及新出現(xiàn)的市場需求，和我們管理這些變化的方法。

E/E架構(gòu)演變趨勢

E/E架構(gòu)大致分為 "分布式"、"域 "和 "區(qū) "三種類型，并隨著市場的創(chuàng)新和需求迅速發(fā)展起來。目前，許多汽車制造商正在采用域架構(gòu)類型，它可以為每個應(yīng)用進行單獨優(yōu)化。在未來，隨著市場需求從硬件轉(zhuǎn)向基于軟件的差異化將變得很普遍。而區(qū)域架構(gòu)類型將作為E/E架構(gòu)的一個解決方案被采用，以實現(xiàn)信息/資源的聚合和域間的車輛控制集成。

域架構(gòu)的特點是通過功能分配進行優(yōu)化，而區(qū)架構(gòu)的特點是通過物理ECU位置進行優(yōu)化。因此，目前采用域架構(gòu)的汽車制造商最終必須分解功能并將其重新分配給ECU，作為從域到區(qū)架構(gòu)過渡的一部分。

不難看出，這種類型的過渡需要OEM廠商付出巨大的努力和資源，即使是在他們可以將其控制在一個汽車平臺的情況下。在大多數(shù)情況下，每個原始設(shè)備制造商都有長期使用的解決方案，需要仔細地整合到新的架構(gòu)和平臺。另一方面，也有一些汽車制造商，如新興的電動車供應(yīng)商，他們過去的開發(fā)資產(chǎn)很少，從區(qū)域架構(gòu)開始發(fā)展。因此，有許多不同的E/E架構(gòu)取決于汽車制造商。

E/E架構(gòu)創(chuàng)新推動大變革

盡管每個OEM會根據(jù)他們的能力和當前的架構(gòu)情況采取不同的E/E架構(gòu)演進路徑，但他們都有幾個共同的變化。

硬件和軟件的分離

首先，讓我們考慮一下車輛系統(tǒng)開發(fā)的傳統(tǒng)方法。以往，一個車輛系統(tǒng)的開發(fā)是根據(jù)應(yīng)用和系統(tǒng)要求得出硬件平臺，同時開發(fā)所需的軟件（BSP、中間件和最終應(yīng)用軟件）。這是大多數(shù)Tier1公司幾十年來的運作方式，它要求硬件和軟件元素之間有密切的聯(lián)系和一定程度的不可分割性。最近，安全和舒適功能，如ADAS和Cockpit正在增加，這加速了整個軟件棧的規(guī)模和復(fù)雜性。由于上述原因，傳統(tǒng)的開發(fā)是復(fù)雜和耗時的。

還有，E/E架構(gòu)的升級需要車輛系統(tǒng)中許多ECU之間的應(yīng)用功能分布靈活性。這又要求硬件和軟件之間有很強的獨立性，前者可能需要很長時間來開發(fā)、生產(chǎn)和測試，而后者則需要快速、敏捷地創(chuàng)建。此外，必須考慮可擴展性，因為高計算量的ECU被設(shè)計成可以持續(xù)使用車輛的壽命，同時從OTA來源獲得軟件更新。所有這些要求使傳統(tǒng)開發(fā)方法進一步復(fù)雜化。

縮短車輛開發(fā)時間

現(xiàn)在我們將從開發(fā)者的角度解釋E/E架構(gòu)的演變。在傳統(tǒng)的汽車開發(fā)中，軟件開發(fā)是利用實際的硬件（半導(dǎo)體開發(fā)板、"A-樣品ECU "等......）進行的。這一點非常重要，在真正的硬件出現(xiàn)之前，軟件開發(fā)通常無法開始，這既會延遲整個開發(fā)進度，甚至會基于有限的硬件資源而進一步推遲。盡管可能有一些開發(fā)可以在一些舊設(shè)備上完成，但在許多情況下，這僅限于開發(fā)或測試基本功能，這些功能可以被帶到新硬件上。如上所述，最近軟件開發(fā)的規(guī)模和復(fù)雜性都在增加，這些開發(fā)問題恐越加嚴峻。因此，需要一種方法，通過提前開發(fā)和驗證軟件，甚至在沒有硬件的情況下，來縮短整個車輛開發(fā)周期。

瑞薩的舉措

為了應(yīng)對上述E/E架構(gòu)的變化和整個市場的需求，瑞薩正在采取以下舉措。

可擴展性

瑞薩提供了一個涵蓋整個E/E架構(gòu)的嵌入式處理器系列。這使客戶能夠為其特定的車輛等級和應(yīng)用選擇最佳的處理器。此外，這些處理器在軟件和IP方面具有高度的復(fù)用性，并可在不同的車型、應(yīng)用和迭代中重用。這使客戶能夠減少開發(fā)成本和上市時間。

左遷Shift-left

術(shù)語 "數(shù)字孿生 "是指一種技術(shù)，它使用來自物理世界的信息，在虛擬世界中創(chuàng)建一個有代表性的環(huán)境，就像 "孿生 "一樣。使用這樣的數(shù)字孿生體，在移植到物理世界之前，可以在虛擬空間中進行更快、更敏捷、更創(chuàng)新的開發(fā)。瑞薩已將這一技術(shù)應(yīng)用于半導(dǎo)體領(lǐng)域，并創(chuàng)建了一個在計算機上與實際設(shè)備上操作相同的環(huán)境。這使客戶能夠在物理設(shè)備可用之前開始軟件開發(fā)，并增加開發(fā)人員的數(shù)量，不受地理或數(shù)量等可用硬件的限制，從而有助于縮短整個車輛開發(fā)周期。

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此外，瑞薩提供了一個包括各種工具的集成開發(fā)環(huán)境，以應(yīng)對客戶在未來將面臨的挑戰(zhàn)，并使自己能夠?qū)①Y源集中在其重點領(lǐng)域。

通過這種方式，瑞薩通過提供滿足各方面需求的數(shù)字解決方案來支持下一代技術(shù)，幫助客戶實現(xiàn)更安全、更環(huán)保、更便捷的移動社會。

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