現(xiàn)今的車輛配備許多電子裝置，基本款的車型就已裝載數(shù)十種電子控制模組，豪華車款的數(shù)量甚至更多。這些電子裝置支援主控臺(tái)觸控螢?zāi)坏牟僮鳎员丬囕v與車外環(huán)境無(wú)縫順暢地通訊。環(huán)景攝影機(jī)和雷達(dá)感應(yīng)器搭配煞車系統(tǒng)運(yùn)作，旨在保障用路安全。部分車款甚至可以自行停妥。

要使這些車輛運(yùn)作，需要使用數(shù)億行的程式碼。如此大量的程式碼，甚至比客機(jī)使用的還多，而且這還只是一個(gè)開(kāi)始。日益提高的連線功能、自主性與電動(dòng)化程度，意味更多的程式碼和更嚴(yán)苛的處理器需求。

汽車製造商必須精通系統(tǒng)整合

圖1 : 車輛運(yùn)作日益提高的連線功能、自主性與電動(dòng)化程度，意味更多的程式碼和更嚴(yán)苛的處理器需求。

車輛功能經(jīng)常採(cǎi)用專屬處理器和獨(dú)特軟體。例如，通常用來(lái)控制煞車系統(tǒng)的電子裝置與軟體，和傳動(dòng)系統(tǒng)的控制元件極為不同。然而，這兩種系統(tǒng)的硬體和軟體可重複使用的不多，這也為汽車製造商帶來(lái)了挑戰(zhàn)。這意味更緩慢、更高成本的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，以及更長(zhǎng)的面市時(shí)間。

每個(gè)組件的設(shè)計(jì)與車輛其他系統(tǒng)截然不同，程式設(shè)計(jì)的效率也因此降低。軟體與車上各個(gè)連接點(diǎn)經(jīng)常無(wú)法相容，需要更多的程式碼來(lái)輔助資訊傳輸。以動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性控制為例，這項(xiàng)操作需要煞車與傳動(dòng)系統(tǒng)之間的即時(shí)通訊，以確保車輛施加的制動(dòng)力和傳動(dòng)力達(dá)成最佳的平衡。每個(gè)系統(tǒng)各自執(zhí)行獨(dú)特的軟體，因此可能需要另一層軟體，兩種系統(tǒng)才能彼此連線並「交談」。

圖2 : 未來(lái)的車輛擁有多達(dá)6倍的程式碼行數(shù)，圖為每輛車平均使用的程式碼行數(shù)與不斷增加的可擴(kuò)充性、彈性和重複使用需求對(duì)照。

為了可靠執(zhí)行程式碼，高效能的運(yùn)算也不可或缺。例如，在先進(jìn)駕駛輔助 (ADAS) 與自駕系統(tǒng)中，處理器必須接收感應(yīng)器 (例如雷達(dá)、光學(xué)雷達(dá)和視覺(jué)系統(tǒng)) 所產(chǎn)生的龐大資料。透過(guò)這些資料，處理器可以判斷障礙物的位置、預(yù)測(cè)動(dòng)作、規(guī)劃車輛行駛路徑，甚至沿線控制車輛。處理器會(huì)不斷即時(shí)更新最佳路徑，以因應(yīng)真實(shí)環(huán)境中用路人多變的行為。處理器需要安全、正確連線到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、煞車系統(tǒng)、儀表板，以及車身周圍的感應(yīng)器，並與這些裝置通訊。

提升乘車體驗(yàn)、滿足新興商業(yè)模式需求等市場(chǎng)期望，則更進(jìn)一步加重汽車製造商的壓力。類似於智慧型手機(jī)，車輛也必須提供可升級(jí)和個(gè)人化的連網(wǎng)體驗(yàn)，同樣的，汽車也應(yīng)該要有新增功能，還要可以訂閱新服務(wù)。

這些全都為汽車製造商帶來(lái)絕佳機(jī)會(huì)和極端的複雜性，他們不得不精通硬體、軟體與安全性的系統(tǒng)整合；也因此面臨龐大的壓力，必須加緊腳步，向消費(fèi)者推出最新功能。對(duì)於整個(gè)車輛應(yīng)用領(lǐng)域 (甚至是市場(chǎng)區(qū)塊和地理區(qū)域)，必須採(cǎi)用標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)方式，以滿足對(duì)效能日益升高的需求，並控管暴增的開(kāi)發(fā)成本。

重新改造硬體可因應(yīng)高複雜性

恩智浦體認(rèn)到必須徹底改造硬體，才能支援未來(lái)的車輛軟體。

搭載了通用的硬體安全引擎。相較於現(xiàn)今安全效能頂尖的平臺(tái)，S32提供高達(dá)10倍的效能。S32也針對(duì)恩智浦所有的車用處理器提供相同的軟體開(kāi)發(fā)環(huán)境，這表示汽車製造商可以在數(shù)百種應(yīng)用之間 (從座椅傾斜度調(diào)整到自動(dòng)駕駛)，使用相同的基本程式碼。

多達(dá) 90% 的程式碼能夠重複使用，可讓汽車製造商省下寶貴的開(kāi)發(fā)時(shí)間，加速推出新車上市的時(shí)間。

另一項(xiàng)顛覆產(chǎn)業(yè)的技術(shù)就是汽車製造商可以利用 S32 的安全無(wú)線 (over-the-air；OTA) 更新功能，在車輛售予消費(fèi)者之後，長(zhǎng)期提供新產(chǎn)品和功能。汽車製造商可以在整個(gè)車輛使用壽命期間，配合消費(fèi)者的喜好，提供選購(gòu)的套裝配件，甚至推出新的功能和系統(tǒng)。S32 OTA 可讓 S32 處理器所執(zhí)行的應(yīng)用程式實(shí)現(xiàn)零停機(jī)和完整的回復(fù)功能。

特殊架構(gòu)改變汽車開(kāi)發(fā)方式

圖3 : 多達(dá) 90% 的程式碼能夠重複使用，可讓汽車製造商加速推出新車上市的時(shí)間。

?S32系列產(chǎn)品皆具備可擴(kuò)充性：從小型的低功率ARM Cortex-M、即時(shí)最佳化Cortex-R，到最高效能的Cortex-A效能等級(jí)，每個(gè)效能等級(jí)皆具備ASIL D功能。

?安全的無(wú)線更新能力：透過(guò)安全閘道器和共通的應(yīng)用領(lǐng)域架構(gòu)，針對(duì)所有採(cǎi)用S32 的汽車應(yīng)用，提供零停機(jī) OTA 功能搭配完整的回復(fù)選項(xiàng)。

?安全性：在 S32 系列所導(dǎo)入各個(gè)新系統(tǒng)單晶片 (SoC) 中，皆採(cǎi)用了恩智浦核心安全概念的精華，成為汽車產(chǎn)業(yè)標(biāo)竿的可擴(kuò)充解決方案。

?一致的開(kāi)發(fā)環(huán)境：S32 SDK 允許各應(yīng)用領(lǐng)域共用開(kāi)發(fā)資源，避免重複使用多重軟體模組、特定應(yīng)用週邊裝置和各種微控制器上的加速器，提供量身打造的硬體支援，滿足重要應(yīng)用領(lǐng)域的需求，例如安全閘道器、雷達(dá)、視覺(jué)、傳動(dòng)、煞車和馬達(dá)控制。

?人工智慧：S32 平臺(tái)支援各種 ADAS 應(yīng)用專用的 AI 加速器，可加速演算法的運(yùn)算以支援功能執(zhí)行，例如在視覺(jué)、雷達(dá)和感測(cè)器融合應(yīng)用中的物體偵測(cè)及分類功能。

現(xiàn)今的新車款配備大量的安全、個(gè)人化與連線功能。自動(dòng)駕駛的發(fā)展程度越高，軟體的重要性只會(huì)日益增加。因此，若要因應(yīng)現(xiàn)今不斷升高的複雜性，共通的硬體與軟體平臺(tái)則是關(guān)鍵所在。

（本文作者Ross McOuat為恩智浦半導(dǎo)體汽車微控制器產(chǎn)品線副總裁）