全球汽车产业正加速迈向电动化、智能化、联网化，软件定义汽车已经成为业界共识，在此背景之下，作为全球领先的汽车半导体公司，恩智浦（NXP）于5月29日在杭州举办为期两日的恩智浦汽车生态技术峰会，并发布了全新S32 CoreRide开放平台，加速推动软件定义汽车的演进。
此次峰会汇聚来自汽车产业链的近600位嘉宾，呈现了30 场行业专家的前沿技术分享，26 个系统级解决方案和包括量产车型的产品演示，并设有15 个合作伙伴展区，旨在打造汽车生态圈的交流盛会。恩智浦半导体全球执行副总裁、高级模拟业务总经理Jens Hinrichsen，恩智浦半导体全球资深副总裁、大中华区主席李廷伟博士，恩智浦半导体全球资深副总裁、汽车系统与市场负责人Sebastien Clamagirand，恩智浦半导体全球资深副总裁、新能源及驱动系统产品线总经理李晓鹤先生，恩智浦半导体副总裁、大中华区汽车电子总经理刘芳女士，恩智浦半导体全球现场质量副总裁Stephan Lehmann等恩智浦高管也均出席了此次论坛。
软件定义汽车趋势之下，恩智浦由芯片供应商转向系统级解决方案提供商
随着汽车产业的不断发展，软件在汽车中的地位和作用愈发重要，软件定义汽车（Software-Defined Vehicle, SDV）已经成为行业的主要趋势之一。软件定义汽车不仅仅是指通过软件来控制汽车的各种功能，更是通过软件的不断升级和优化来提升汽车的整体性能和用户体验。
传统汽车的功能的升级主要依赖于硬件的升级，而随着汽车功能的不断增加，所需要的电子控制单元（ECU）和网络节点也就越多，而每个ECU都有独立的软件和硬件，这将导致汽车的软硬件复杂度上升，使得汽车厂商在设计自己的电气架构时面临巨大压力。此外，汽车的OTA更新、辅助驾驶功能和车载娱乐系统的加入，更是进一步提升了软硬件开发的整体复杂度。
而软件定义汽车则是在不改变或只需小幅改变硬件的情况下，通过软件升级来实现多种功能的集成和升级。例如，通过软件更新可以实现自动驾驶功能的提升、车载娱乐系统的升级等。对于车厂来说，软件定义汽车能够快速适应市场需求的变化，通过软件的更新和优化，可以实现功能的灵活调整和扩展，从而满足不同用户的需求。同时，通过软件定义汽车，可以显著降低汽车硬件计算架构的复杂性和成本，同时提高开发和生产的效率。软件的模块化设计和复用性也可使得开发周期缩短，降低成本。
在软件定义汽车的趋势之下，主机厂需要从硬件主导开发的模式逐步转向软件主导型的开发模式，这也直接打破了原有的汽车行业价值链。比如，原来是供应链是由芯片原厂到Tier1/Tier2/Tier3再到OEM主机厂的非常线性的供应链，汽车主机厂几乎都不需要跟上游的半导体芯片厂商打交道。而现在，主机厂越来越多的通过自研、垂直整合等形式，开始直接与半导体厂商、ESM供应商、独立软件商、云服务厂商等进行合作，这些供应商之间也通过高效的生态体系协作来支撑主机厂商的需求，使得整个产业链变得越来越短，汽车的开发周期逐渐变短，整个链路的响应速度也变得更加迅速。
另外，为了顺应“软件定义汽车”的大趋势，主机厂需要实现高度模块化的开发，在所有平台上重复使用硬件和软件。软件和硬件开发合作伙伴需要考虑从组装电子控制单元到为车辆开发整个软件架构，并需要一个芯片为基础的平台支持它。也就是说，主机厂需要的是一个可拓展的、支持软件复用的芯片平台。
对于恩智浦这样的上游汽车芯片原厂来说，原本的产品开发主要是以硬件开发为中心，很多时候都是围绕着Tier-1的需求，围绕着每个ECU所需要的硬件产品的技术规格来进行开发。而在软件定义汽车趋势之下，汽车软硬件开始解耦，汽车供应链开始重构，现在汽车芯片厂商开始直接以主机厂的需求为导向，聚焦于芯片平台与主机厂软件架构的联合设计开发，从以硬件为中心匹配客户需求，转向了以软件为中心匹配最终用户的需求。
因此，我们可以看到，恩智浦在多年之前已经实现了从MCU到MPU的重大转型，同时在产品层面上，恩智浦也实现了在芯片的基础之上集成更多的软件，其产品组合从一组产品转变为一个完整的系统级解决方案，可以根据每个 OEM 的软件架构进行调整。
比如，恩智浦的S32G网关处理器，其能够并行处理多个应用程序，在一个MPU中可以支持多个虚拟 MCU。而为了应对大量软件引入可能带来的安全问题，恩智浦在MPU结构中提供强大的隔离功能，允许多个软件开发人员在他们分配的虚拟MCU中开发应用程序，并且不同应用程序之间互不干扰，始终满足对实时性、功能安全、信息安全、可靠性和质量保证等要素的核心要求。恩智浦的一些客户甚至在一个MPU上运行多达16个不同的应用程序。
Jens Hinrichsen表示：“作为半导体供应商，恩智浦正逐渐转变为提供完整系统级解决方案的企业。这意味着我们将提供定制硬件，优化材料，并在开发硬件时考虑整个系统的表现和性能，再搭配上软件以及服务。我们还将提供预工程化的解决方案，以显著降低客户的总拥有成本并缩短上市时间。当然，我们需要具备高端创新能力，打造最创新的系统。我们无法独立完成这一任务，必须与所有合作伙伴携手合作，共同应对挑战。恩智浦在这一领域具有显著优势，尤其是在系统解决方案方面。”
恩智浦S32 CoreRide开放平台
峰会期间，恩智浦正式在中国发布了S32 CoreRide开放平台。该平台不仅汇集了恩智浦成熟的S32计算、网络和系统电源管理技术，还整合了广泛的软件生态合作伙伴的可立即部署的软件，旨在帮助汽车制造商和一级供应商简化汽车架构开发的复杂性、降低成本。S32 CoreRide开放平台的推出标志着在应对软件和硬件集成挑战方面的重要里程碑，将推动软件定义汽车的快速演进。
在恩智浦半导体全球资深副总裁、汽车系统与市场负责人Sebastien Clamagirand看来，汽车行业在实现软件定义方面有三大挑战：
1、集成的复杂性。每一个ECU都是一个功能，想要整合一些功能，就需要对这个架构进行调整，需要额外的硬件盒或 ECU——它是硬件和软件的混合体，包含来自不同供应商的数十个甚至数百个组件。一个元器件要包含这样的功能，必须是在功能安全的环境下，这个集成是很有挑战性的。另外，车型的多样性也增加了另一层复杂性，并增加了所需的集成工作量。这需要不同的、多重的供应商参与进来， 提供操作系统、中间件、虚拟机管理程序和其他软件组件。最后还需要应用软件。每一层都建立在上一层的基础上，产生了几乎无法维持的复杂性。这种复杂性还可能导致系统性能的降低。
2、可扩展性的限制。车企往往会有多个车型，比如A级的、入门级的、低级的，以及高端豪华车型。可扩展的平台必须无缝跨越所有车辆类别——从最经济的到最豪华的。车企开发的某一个架构所能实现的功能，必须也可以迁移其他的架构当中，以避免投资的浪费。考虑功能方面的巨大差异——低端汽车可能有 25 个 ECU，而高端车型可能最多有 150 个。要在这些车型上扩展开发工作，如果没有一致的软件架构，可能根本无法扩展。没有通用的软件基础，主机厂就无法将开发工作从一个应用程序重复用于另一个应用程序。
3、架构的灵活性。如果的主机厂的汽车架构一开始就是扁平的话，核心功能分散在整个车辆中，每个应用程序都有自己的硬件 ECU。为了简化架构，可以将多个 ECU 的功能合并为一个。但是，如果我们将牵引力控制等关键系统与车辆照明等简单的东西结合在同一芯片上，我们就会面临潜在的风险。如果照明系统出现故障或使处理器负担过重，可能会危及牵引力控制对危急情况的响应。这可能会影响车辆的稳定性和安全性。我们必须有一种故障安全的方法来隔离这些功能。同时，汽车制造商不希望采用静态架构，因为一旦设置，它就永远设置好了。他们不希望车辆无法随着技术和需求的发展而移动功能。车辆架构需要随着车辆收到的每次更新而动态地重新配置。
为了解决这些问题，恩智浦与生态合作伙伴设计出了最合适的S32 CoreRide平台，旨在减轻硬件和软件集成带来的复杂性。目前，在传统汽车行业的价值链中，OEM厂商想要集成某一项基础的功能，寻找最好的供应商和最好的解决方案，可能要花很长时间进行集成和优化，然后再去看软件与硬件如何连接到一起。这个过程需要经历数月，甚至一、两年的时间才能集成一些最基本的组件。但是，在恩智浦CoreRide平台支撑下，恩智浦和生态伙伴一起与OEM厂商紧密合作，共同参与决策，可以快速地实现软硬件的集成，从而充分发挥芯片的性能，提供更聚焦、让OEM厂商满意的解决方案。
据介绍，S32 CoreRide平台采用了最新的5nm制程工艺的S32 N55处理器，这也应该是全球首款采用5nm制程工艺的车规级MPU，集成了16个Arm Cortex -R52实时处理器内核，运行频率为1.2 GHz，具备高性能、低功耗和高度集成的特点，能够满足软件定义汽车对计算能力的高要求。S32 N55处理器还支持多种操作系统和中间件，提供灵活的开发环境。
具体来说，S32 N55处理器的 Cortex -R52内核可以在分离或锁步模式下运行，可以支持ASIL ISO 26262功能安全级别。两对辅助锁步Cortex-M7内核支持系统和通信管理。紧密耦合的集成内存和48 MB系统SRAM可支持快速执行和低延迟访问。防火墙硬件安全引擎可以为安全引导、安全服务和密钥管理提供了信任基础。
据介绍，除推出S32 CoreRide平台外，恩智浦还推出了首款基于S32N系列超高集成度处理器的S32 CoreRide中央计算解决方案，采用了最新的5nm制程工艺的S32N55处理器，集成了16个Arm Cortex -R52实时处理器内核，运行频率为1.2 GHz，具备高性能、低功耗和高度集成的特点，能够满足软件定义汽车对计算能力的高要求。
具体来说，S32N55处理器的 Cortex -R52内核可以在分离或锁步模式下运行，可以支持ASIL ISO 26262功能安全级别。两对辅助锁步Cortex-M7内核支持系统和通信管理。紧密耦合的集成内存和48 MB系统SRAM可支持快速执行和低延迟访问。防火墙硬件安全引擎可以为安全引导、安全服务和密钥管理提供了信任基础。
S32N55处理器支持LPDDR4X/5/5X DRAM和NAND/NOR闪存接口进行扩展，并支持内存纠错和内嵌加密支持功能安全和安全性要求。
S32N55处理器还还集成了先进的网络技术，拥有时间敏感网络（TSN）2.5 Gbit/s以太网交换机接口、用于24条CAN FD总线高效内部路由的CAN集线器、四个CAN XL接口和一个PCI Express Gen 4接口，能够实现车内各个系统之间的高效通信和协同工作，有助于降低布线和系统成本。
作为S32 CoreRide平台的中央车辆控制器解决方案，S32N55配有恩智浦的系统电源管理功能，可加速客户设计FS04安全系统电源管理IC，这也是为支持ASIL D功能安全而共同设计的，结合了PF53用于平台设计的可扩展内核电源，能够根据系统的工作状态和需求动态调整电源分配，确保系统的高效运行和低功耗。
最后，借助S32N55的“内核到引脚”硬件隔离和虚拟化技术，其资源可以动态分区，以适应不断变化的车辆功能需求。车辆功能的硬件强制隔离使汽车制造商能够安全地整合ECU，简化软件开发并支持终身增强和升级。车辆功能可以独立管理，包括故障处理和复位。他们可以通过S32N55的安全、精细的空中（OTA）升级功能接收独立的软件更新，这是SDV随着时间的推移增强其功能的一项重要功能。
Sebastien Clamagirand指出，“S32 CoreRide平台能够很好地应对汽车市场所面临的挑战，实现一种全新的架构，在架构的演进方面和车辆功能分配方面有充足的灵活性。所以，我们相信通过这样的产品组合，能够进一步赋能中国的汽车行业生态系统，更好地应对汽车行业所面临的挑战，能够真正实现车内的硬件和软件高度集成。”
在发布会上，恩智浦的重要生态合作伙伴诚迈科技高级技术副总裁邹晓冬表示：“诚迈科技热烈欢迎恩智浦S32 CoreRide平台的发布。CoreRide创建了软件定义汽车的通用基础，从根本上简化了集成工作，使我们能够专注于利用FusionWise中间件解决软件开发人员的痛点，为我们的客户增加价值。”
Vector中国区市场总监高路强调：“软件定义汽车依赖于高效的平台构建和快速集成。Vector拥有必要的工具、嵌入式软件和专业知识，能够全力支持恩智浦的新技术。通过改变集成流程，OEM厂商和一级供应商可以专注于自己的特定应用，节省时间和资源。”
东软睿驰NeuSAR营销中心总监茅海燕表示：“东软睿驰和恩智浦是长期的生态战略合作伙伴，多年来共同推进基于S32平台的新一代电子电气架构在中国主机厂的落地和量产。今天非常高兴见证恩智浦S32 CoreRide的发布，希望未来能够更加紧密合作，共同赋能和构建国内外软件定义汽车的生态合作体系。”
恩智浦的中国战略布局
近年来，中国新能源汽车产业发展迅猛，已经成为全球汽车产业电动化、智能化转型重要引导力量。根据发改委公布的数据显示，2023年中国新能源汽车产销量分别达到958.7万辆和949.5万辆，同比分别增长35.8%和37.9%。中国新能源汽车产销量占全球比重超过60%、连续9年位居世界第一位；新能源汽车出口120.3万辆、同比增长77.2%，均创历史新高。随着中国新能源汽车市场的持续高速增长，也带动了中国对于汽车芯片需求的爆发式增长，中国市场也成为了全球汽车芯片厂商争夺的关键市场。
作为全球芯片供应商，恩智浦多年来也在持续深耕中国汽车市场。Jens Hinrichsen表示：“我们生态系统的伙伴都在中国。中国是我们很重要且最独特的一个市场，因为它是全球增长速度最快的一个市场，而且中国的汽车厂商也在极力地推动创新。每提及最前沿的创新我们都会想到中国，这是非常了不起的。恩智浦致力于在中国大力促进这种创新环境，力图更加理解中国用户的需求。现在中国的创新不仅驱动了中国，也在驱动着全世界，所以我们会来到中国和大家进行交流。”
据介绍，在进入中国市场的几十年来，恩智浦在中国市场一直在持续投入，目前已经在中国构建了全面的端到端本地研发和应用支持体系，目前恩智浦在中国已有1600多名的研发人员，面向中国定义、设计和开发的创新产品超过200多项，并在持续加强产学研合作。目前在中国已经有超过6000个不同的客户。
恩智浦还在中国还落地了多个实验室，涉及物联网、电气化、人工智能等方面。2019年，恩智浦宣布天津大学合作打造物联网联合实验室。2021年，恩智浦正式启动人工智能创新中心一期“人工智能应用示范基地”。2023年，创新中心二期项目——人工智能创新实践平台正式启动。今年4月，恩智浦还在苏州宣布其首个全线上实验室——人工智能创新实践平台云实验室正式上线运营。此外，恩智浦在中国本地还有多家制造工厂和大量的投资。
恩智浦全球副总裁、大中华区汽车电子业务总经理刘芳女士在发言中也指出，恩智浦在中国市场的业务布局和战略主要体现在本地化研发和生产（设立了多个研发中心和生产基地），为中国市场提供本地化的技术支持和服务。通过生态合作伙伴关系与本地汽车制造商和一级供应商的紧密合作。恩智浦能够快速响应市场需求，提供定制化的解决方案，共同推动汽车电子技术的创新和发展。例如，恩智浦与东软睿驰NeuSAR在基于S32平台的新一代电子电气架构方面进行了多年的合作，共同推动其在中国主机厂的落地和量产。此外，恩智浦通过战略投资和并购的方式，不断扩大在中国市场的影响力和业务规模。刘芳女士总结道，恩智浦在中国的汽车业务布局和战略，将进一步巩固其在全球汽车电子市场的领导地位。
“我们在中国有六大要素，可以说是刻在了我们中国策略的DNA中，即具有竞争力的产品、速度、供应弹性、系统级解决方案、加入赢家行列、支持中小企业。我们希望和优胜者合作，因为我们认为优胜者就在中国，也希望能支持中小客户。我们看到很多企业的创新是由它们的直接客户所推动的，比如车企OEM，但我们相信还有很多生态合作伙伴，集成的合作伙伴、创新的合作伙伴，以及很多与我们没有直接关联的伙伴，都是我们的客户。我们想支持的不仅仅是这些大的客户，还有我们的生态系统中，一级供应商、二级供应商都是我们的合作伙伴。我们的目标就是推动生产致力于服务我们客户的有高竞争力的产品。”Jens Hinrichsen说道。
恩智浦全球资深副总裁、新能源及驱动系统产品线总经理李晓鹤先生也表示，中国现在已经生产了全球差不多60%的电动汽车。在这一发展和成长过程中，中国的主机厂建立了很多新的生产线，这不仅仅是产能的提升，也是质量的提升，因为质量就是信誉和成本。
李晓鹤强调：“和很多半导体友商不同的是，恩智浦现在帮助客户做的事情不仅是解决半导体本身的质量问题。我们建立了一个全新的团队，帮助客户去提高客户在设计、制版、验证、组装、电池生产和整车生产当中的质量问题，帮助客户去解决最终生产车辆出来所带来的相应的良率问题、质量问题，使整车质量更高。同时，恩智浦在为中国市场服务过程中，还有效结合了国内研发和国外研发相结合的双引擎的机制。即可结合了国内持续快速迭代的创新机制，和国外的速度相对较慢的系统化、深度的中远期创新机制。当中国本地的快速引擎跟海外长期的引擎结合在一起，才得以让恩智浦产品系列在中国有竞争力，在全球有竞争力。比如，我们和中国客户一起定义了第一款电池管理产品，今年已经开始交样。同时，我们也为中国客户提供了非常好的在本地的支持。我们已经启动了在中国的第一款本地生产晶圆的产品项目。”
结语
恩智浦发布S32 CoreRide开放平台，标志着在应对软件和硬件集成挑战方面的重要里程碑，将推动软件定义汽车的快速演进。通过提供完整的系统级解决方案，恩智浦帮助汽车制造商和一级供应商简化汽车架构开发的复杂性、降低成本，并推动软件定义汽车的快速发展。恩智浦在中国的汽车业务布局和战略，将进一步巩固其在全球汽车电子市场的领导地位，为中国汽车产业的智能化升级和国际化发展做出积极贡献。
编辑：芯智讯-浪客剑
