恩智浦推出“全球首個(gè)完全可擴(kuò)展計(jì)算架構(gòu)S32”

這個(gè)時(shí)候推出S32，反映出恩智浦對(duì)ADAS和自動(dòng)駕駛汽車市場(chǎng)的關(guān)注，也是對(duì)其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的“示威”。

本周二，荷蘭半導(dǎo)體供應(yīng)商恩智浦推出了“全球首個(gè)完全可擴(kuò)展計(jì)算架構(gòu)S32”，主要面向OEM和Tier 1供應(yīng)商，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)、軟件和通用功能在汽車不同域、應(yīng)用和SoC之間的重復(fù)利用。不過到2018年下半年之前，我們暫時(shí)還看不到任何基于該平臺(tái)打造的芯片產(chǎn)品。

不過，作為一家全球領(lǐng)先的汽車芯片供應(yīng)商，恩智浦倒是對(duì)目前汽車研發(fā)所面臨的挑戰(zhàn)有深入的了解：不斷膨脹的軟件數(shù)量，不同的應(yīng)用太過復(fù)雜難以集成等等，而這個(gè)時(shí)候推出S32，反映出恩智浦對(duì)ADAS和自動(dòng)駕駛汽車市場(chǎng)的關(guān)注和思考，也是對(duì)其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的“示威”。

恩智浦S32汽車處理器平臺(tái)

在提到目前業(yè)界常見的“車內(nèi)遍布著被當(dāng)做ECU使用的汽車MCU”，恩智浦NXP汽車微控制及處理器事業(yè)部總經(jīng)理兼集團(tuán)副總馬特·約翰遜（Matt Johnson）指出，“這些MCU的兼容性并不好，而且無法實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展和重復(fù)使用”。

所以，推出全新S32汽車處理器平臺(tái)的目的是為了解決上述問題。它允許車廠以更快更短的時(shí)間完成新車研發(fā)，保證消費(fèi)者能很快開上新車型。據(jù)馬特透露，“目前已經(jīng)有15家頂級(jí)車企中的8家開始使用S32平臺(tái)開發(fā)新產(chǎn)品，未來還會(huì)有更多的OEM加入”。

而像德州儀器、瑞薩等其他汽車半導(dǎo)體供應(yīng)商未來也可能會(huì)采取類似的平臺(tái)產(chǎn)品戰(zhàn)略，但目前并未看到什么實(shí)質(zhì)性的動(dòng)作?；蛟S它們此刻已經(jīng)在籌劃，但從跨軟硬件的擴(kuò)展性來看，可能并不會(huì)提供如此范圍廣的解決方案。

安全、安保和OTA無線升級(jí)

如果要說恩智浦S32計(jì)算架構(gòu)對(duì)客戶做出的最大承諾，莫過于為平臺(tái)上所有的SoC、汽車不同域和應(yīng)用之間提供“通用功能”。通俗點(diǎn)來講，恩智浦計(jì)劃讓車內(nèi)運(yùn)行的任一MCU或SoC都能實(shí)現(xiàn)安全、安保以及OTA無線升級(jí)的功能。

按照馬特的說法，恩智浦借助幾十年安全內(nèi)核開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，使ARM內(nèi)核實(shí)現(xiàn)了ASIL-D最高級(jí)別的認(rèn)證，因此S32使用的ARM Cortex-A、Cortex-R和Cortex-M都屬于ASIL-D級(jí)的內(nèi)核。

這里需要指出的是，道路車輛功能安全標(biāo)準(zhǔn) ISO 26262中對(duì)系統(tǒng)做功能安全設(shè)計(jì)時(shí)，前期重要的一個(gè)步驟是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行危害分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，識(shí)別出系統(tǒng)的危害并且對(duì)危害的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)——ASIL等級(jí)（Automotive Safety Integration Level，汽車安全完整性等級(jí)）進(jìn)行評(píng)估。ASIL有四個(gè)等級(jí)，分別為A，B，C，D，其中A是最低的等級(jí)，D是最高的等級(jí)。

馬特指出，恩智浦一直在嘗試通過為每一片ECU增加故障工作的功能來不斷提升芯片的功能安全標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)一輛汽車出現(xiàn)故障時(shí)，不僅司機(jī)或（無人駕駛系統(tǒng)）會(huì)得到通知，同時(shí)允許故障工作模塊介入并進(jìn)行自我修復(fù)。而至于如何“自我修復(fù)”，或停車或繼續(xù)行駛或原路返回，這都有主機(jī)廠決定，它們對(duì)此有不同的編程方式。由于故障運(yùn)行功能的實(shí)現(xiàn)已經(jīng)由芯片供應(yīng)商承擔(dān)，車廠這邊就不會(huì)有那么大軟件編程的壓力，這也有助于加速新產(chǎn)品的早日落地。

安保（Security）是S32平臺(tái)芯片具備的另一個(gè)重要的通用功能。很多年前，業(yè)界還在討論是否有必要為車內(nèi)使用的每一片MCU或MPU實(shí)現(xiàn)硬件安保，但這樣的爭(zhēng)論目前來看已經(jīng)沒有什么意義了。得益于恩智浦多年在銀行卡安保上獲得的經(jīng)驗(yàn)，S32平臺(tái)的MCU可以獲得防邊信道攻擊（side channel attack）的能力。

至于OTA無線升級(jí)，可能很多年前這項(xiàng)技術(shù)剛問世時(shí)，整個(gè)業(yè)內(nèi)都不以為然。目前除特斯拉的量產(chǎn)車型具備內(nèi)置的OTA升級(jí)能力外，其他車企也在考慮為今后生產(chǎn)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車增加這一功能，而且無論從安全還是安保的角度考慮，這項(xiàng)功能都是很有必要的。

只是一份“定位”聲明？

不過到恩智浦推出基于S32平臺(tái)打造的量產(chǎn)芯片之前，可能很難下定論它到底能夠?yàn)榭蛻籼峁┠男┕δ堋Ａ掷瘓F(tuán)高級(jí)分析師Mike Demler就對(duì)S32平臺(tái)芯片是否真正具備通用功能提出了質(zhì)疑。

誠然，恩智浦為MCU固化了ARM架構(gòu)，但Demler指出，即便是同一家CPU廠商提供的內(nèi)核（比如Cortex-A/M/R），你也可以使用不同的架構(gòu)運(yùn)行不同的軟件。而不同的汽車處理器平臺(tái)在朝著自動(dòng)駕駛（需要實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)等功能）發(fā)展時(shí)，它可能會(huì)需要定制化的架構(gòu)來運(yùn)行定制化的軟件。比如恩智浦的S32V處理器上搭載的Cognivue視覺加速器。

而且考慮到對(duì)深度學(xué)習(xí)的“調(diào)試”，Demler認(rèn)為，“這和對(duì)其他軟件的調(diào)試完全是兩碼事，而且這與調(diào)試任何特殊架構(gòu)的處理器也不盡相同。可能使用同一套開發(fā)工具會(huì)帶來很多便利，但像自動(dòng)駕駛這樣新興的技術(shù)應(yīng)用最好還是能有一套針對(duì)其開發(fā)的專門工具比較好”。

簡(jiǎn)短而言，Demler認(rèn)為恩智浦此次推出S32計(jì)算架構(gòu)，可以看做是對(duì)外做出的一項(xiàng)“定位”聲明。

S32聲稱能夠?qū)崿F(xiàn)軟硬件最大化的重復(fù)利用

缺乏未來應(yīng)用驗(yàn)證？

另一個(gè)擔(dān)憂在于S32平臺(tái)的可擴(kuò)展和可升級(jí)性到底能達(dá)到什么樣的程度，比如未來何時(shí)會(huì)出現(xiàn)一套面向自動(dòng)駕駛的全新處理架構(gòu)。

目前尚不清楚恩智浦計(jì)劃為自動(dòng)駕駛提供怎樣的技術(shù)支持，是否有能夠比肩英偉達(dá)Pegasus或Xavier的SoC產(chǎn)品。由于高通并購恩智浦一案仍在接受歐盟反壟斷調(diào)查，因此兩家公司并未公開討論過未來針對(duì)汽車市場(chǎng)會(huì)有怎樣的聯(lián)合技術(shù)路線圖。

我們這里暫且先不談無人駕駛汽車的問題。馬特強(qiáng)調(diào)稱，英偉達(dá)最新發(fā)布的Pegasus計(jì)算平臺(tái)其實(shí)算是一種“端點(diǎn)解決方案”，它針對(duì)的是L5級(jí)自動(dòng)駕駛的應(yīng)用。盡管它的計(jì)算性能很強(qiáng)大，但你的車內(nèi)仍需要有100個(gè)ECU運(yùn)行，希望有部分ECU會(huì)采用恩智浦的產(chǎn)品。

在問及“隨著未來對(duì)計(jì)算平臺(tái)處理性能需求的提升，S32平臺(tái)如何做出相應(yīng)的改變？”時(shí)，馬特表示，恩智浦不會(huì)只是訴諸于這一個(gè)平臺(tái)。他指出，隨著車企、供應(yīng)商對(duì)S32平臺(tái)采用率的提升，恩智浦計(jì)劃為“特殊的需求”提供“定制化的解決方案”。

Demler總結(jié)稱，恩智浦有著范圍甚廣的汽車處理器產(chǎn)品陣列，都是基于ARM架構(gòu)打造的，而客戶顯然也會(huì)將這些處理器應(yīng)用于不同的系統(tǒng)中。因此，對(duì)恩智浦而言，它要保證客戶能夠在不同的產(chǎn)品線中對(duì)絕大多數(shù)軟件進(jìn)行重復(fù)利用，但這不意味著這些產(chǎn)品能夠符合未來汽車的處理性能要求。

車云小結(jié)：

恩智浦在發(fā)布S32平臺(tái)時(shí)表示，“采用了獨(dú)特的技術(shù)獨(dú)立架構(gòu)，重新設(shè)計(jì)了整個(gè)微控制器系列的IP，打造了跨技術(shù)節(jié)點(diǎn)的通用功能，保障了硬件和軟件行為的一致性”。

要把包括MCU、MPU、不同可移植軟件特性和硬件功能（比如嵌入式內(nèi)存等）等集成在獨(dú)立平臺(tái)上是一件非常復(fù)雜的事情，而開發(fā)通用平臺(tái)可以讓這件復(fù)雜的事情變得相對(duì)容易些。恩智浦對(duì)這套通用平臺(tái)策略的投資十分及時(shí)，不僅能夠?yàn)榭蛻籼峁└`活的產(chǎn)品，同時(shí)也能將研發(fā)成本盡可能降至可接受水平。??