在新冠疫情爆發(fā)之前，戴姆勒（Daimler，德國汽車製造商）的執(zhí)行長接受了採訪，其中一個問題就是他將如何提升其公司汽車的品牌價值。他毫不猶豫地回答，他正在努力將賓士（Mercedes-Benz）轉(zhuǎn)型為軟體定義汽車。這是一個既具啟發(fā)性，又充滿智慧的回答。軟體定義汽車並不是一個新概念，它已正在改變及改造汽車產(chǎn)業(yè)。
意法半導(dǎo)體汽車和離散元件產(chǎn)品部（ADG） 車用MCU事業(yè)部總監(jiān)Davide Santo指出，軟體定義汽車帶來了兩個主要的變化。第一，它創(chuàng)造了新的使用者體驗；第二，它創(chuàng)造了新的商業(yè)價值。這意味著一方面，軟體定義汽車對車輛進行了再造，讓使用者能夠靈活地使用軟體定義功能，享受更好的性能，包含人身及網(wǎng)路連線安全的保障。使用者還可以不斷為汽車增加各種新功能及服務(wù)，因此，汽車的價值也隨著時間不斷增加。
另一方面，從原始設(shè)備製造商的角度來看，由於他們可以決定汽車的生命週期，讓汽車的生命週期延長許多，因此提高了服務(wù)品質(zhì)。除此之外，原始設(shè)備製造商亦提供個人化的售後服務(wù)，除了帶來額外的收入以及經(jīng)常性收入外，也完成了由過去傳統(tǒng)「汽車模式」到無限用途開發(fā)週期的轉(zhuǎn)型。雖然這個轉(zhuǎn)變確實增加了投資成本，但也提供了更高的回報。
從ST的角度來看，我們堅信，所有軟體定義的汽車都必須建立在非常堅實的基礎(chǔ)之上。而這個基礎(chǔ)由三大支柱支撐。首先，所有的軟體定義汽車都要盡可能地確保人身安全，絕不容許任何安全事故發(fā)生。其次，軟體定義汽車需要確保資訊安全。對於原始設(shè)備製造商而言，確保汽車能夠追蹤和收集資料極為重要。因此，安全不僅包括車用元件的安全，還包括車主的人身安全，以及其個人資料的安全。最後一點，也可能是最具挑戰(zhàn)性的一點，就是這些汽車需要能夠「順應(yīng)未來」。因為原始設(shè)備供應(yīng)商想要進行無限用途的開發(fā)，以產(chǎn)生經(jīng)常性收入，為此，原始設(shè)備製造商需要擁有能順應(yīng)未來的基礎(chǔ)，以滿足未來對資源、靈活性和應(yīng)對新挑戰(zhàn)能力的需求。
這個設(shè)想中的硬體平臺，基本上就像是一個航空樞紐、一個大型機場，裡面會有小飛機降落，小飛機會將乘客及行李運往另一個更大的機場，然後再進行長途運輸。同樣地，我們可以想像在汽車的新架構(gòu)當(dāng)中，汽車周邊的所有感測器及驅(qū)動設(shè)備將聚合和分發(fā)的資料傳輸至中央資訊和高性能運算中心，而這個運算中心將在抽象層面決定下一步行動。因此，軟體定義車輛的基本原理便是獲取即時資料，並分區(qū)管理配電，進而實踐採用軟體重新配置汽車運行模式的想法。
為了與ST的平臺一同運作，因此開發(fā)了Stellar平臺。首先，Stellar平臺由負責(zé)即時物件控制的微控制器（MCU） 和具有應(yīng)用級能力的微處理器（MPU）組成。MCU的特點是，第一，在實際使用過程中，汽車需要能夠即時制動、轉(zhuǎn)向和加速，而MCU能夠以最低功耗提供最佳的即時性能。第二，在同一個MCU內(nèi)可以整合不同的硬體和軟體，也就是說同一個MCU中，我們可以將曾經(jīng)隔離的軟體應(yīng)用像是制動軟體、轉(zhuǎn)向軟體和車身軟體整合在一起。
第三，能夠確保自我調(diào)整功能安全和先進的資料安全。我們可以選擇需要多少種安全功能、使用何種方式、何種演算法以保證資料安全。並可以在車輛使用壽命內(nèi)動態(tài)調(diào)整這些選擇。第四，我們有高速連接及資料傳輸能力。資料是軟體定義汽車的核心，因此需要快速又有效率地儲存、管理和傳輸資料。最後，我們擁有此領(lǐng)域兼具創(chuàng)新及改革性的軟體無線更新技術(shù)。
除了MCU，ST亦研發(fā)了MPU（微處理器）系列，以增加Stellar產(chǎn)品家族的擴充性。MPU系列不僅能提供即時性能，還具有應(yīng)用級能力，能夠讓運算、人身安全和資料安全、 以及架構(gòu)達到最佳組合方式。這讓我們在與自己開發(fā)的即時產(chǎn)品類別相同的產(chǎn)品中添加以服務(wù)為目標(biāo)的應(yīng)用，以及支援人工智慧和機器學(xué)習(xí)的演算法。這實際上是專為軟體定義汽車架構(gòu)而做的大規(guī)模設(shè)計。
這最終形成了一系列的元件與產(chǎn)品，從上到下依序為高性能的Stellar UP，其能夠進行服務(wù)導(dǎo)向的應(yīng)用級運算；接下來是P／G系列，這是一個即時整合平臺，而P指的是傳統(tǒng)的內(nèi)燃機及新的動力傳動系統(tǒng)，G 則是閘道功能；接下來是電動化專門的產(chǎn)品家族Stellar E，此系列涵蓋高性能運算及驅(qū)動能力，它們擁有相同的架構(gòu)基礎(chǔ)，並採用基於Arm運算引擎，具有同水準的人身及資料安全，採用同樣的通訊系統(tǒng)和軟體工具，是一款非常強大的統(tǒng)一架構(gòu)。
接下來聚焦於電動汽車。汽車電動化有時也被稱作電氣化，它是意法所採取的新路線。電動化的發(fā)展速度主要取決於汽車產(chǎn)業(yè)因應(yīng)多重挑戰(zhàn)的能力。一方面，我們需要確保性能和安全，這一點非常重要，我們不僅要確保駕駛電動汽車的趣味性，還要確保這些汽車的安全性，並持續(xù)加以改進。另一方面，我們也需要消除民眾對於電動汽車的恐懼及疑慮。有些人可能認為新的電動汽車沒有傳統(tǒng)的汽車好，尤其是電動汽車的續(xù)航力及充電時間。最後一點是，由於人人都可能有買車的需求，因此車的價格必須要是負擔(dān)得起的。
在汽車電動化的領(lǐng)域，ST一直走在產(chǎn)業(yè)前面，二十多年以來，ST持續(xù)投資包含碳化矽等基礎(chǔ)技術(shù)，及早為電源變革做好準備。意法擁有許多先進技術(shù)，其中包括碳化矽技術(shù)、專用於相變記憶體的FD-SOI技術(shù)、讓我們開發(fā)一流的軟體無線更新（OTA）功能。ST也擁有完整的產(chǎn)品組合，從功率元件、包括軟體基礎(chǔ)層在內(nèi)的數(shù)位技術(shù)類比驅(qū)動器。意法提供的不僅只是技術(shù)和產(chǎn)品，而是解決方案。
Stellar MCU平臺能夠因應(yīng)新電動汽車不同的挑戰(zhàn)。第一，新車配備了大電池並定會產(chǎn)生大量資料的負擔(dān)，而Stellar MCU平臺能夠?qū)⒏嘬涹w整合到相同的MCU中，進而降低資料移轉(zhuǎn)複雜性及所需的電線數(shù)量，並減少車輛的線束和重量。第二個挑戰(zhàn)，可能也是最重要的，就是能源管理。在一個致力於減少污染，且積極實踐環(huán)保的世界裡，能夠協(xié)調(diào)車輛策略，有效率地開發(fā)能精準監(jiān)控及電池平衡的電池管理系統(tǒng)，同時不會消耗太多電量，也不會讓系統(tǒng)耗散能源，這是變得更為環(huán)保的基礎(chǔ)。受益於FD-SOI技術(shù)及訊號路徑，帶有低功耗模式的平臺能夠高效率地進行運算，以進一步提升能源管理效率。
接下來的三個挑戰(zhàn)與先前談?wù)摰饺藗兊哪承┛謶中睦砑皯n慮相關(guān)。首先，快速充電非常重要。當(dāng)人們前去度假、探親時，通常不會願意花幾個小時等待充電再繼續(xù)旅程。為此，我們推出的產(chǎn)品家族擁有更快速的控制迴路、更高的開關(guān)頻率，以及快速的控制器等，加上車載充電及 DC-DC轉(zhuǎn)換器技術(shù)，能有效加速汽車的充電時間。與此同時，汽車體積也變得更小、重量更輕，價錢也更加實惠。
技術(shù)持續(xù)進步，目標(biāo)便是要創(chuàng)造更高效率、更小節(jié)點，使用更輕的材料，而目前也已實踐多年，且投入到實際生產(chǎn)當(dāng)中。而當(dāng)所有系統(tǒng)控制器在都整合在一個微控制器中，其尺寸將會變得越來越小。
最後，我們能夠延伸自己的使命。最後但也很重要的是，當(dāng)駕駛暫時不使用汽車時，我們甚至能將汽車中的能源送回家裡。因此，系統(tǒng)的整合程度將會變得越來越高，而我們也將從我們所生活的城市和地區(qū)，乃至整個生態(tài)系統(tǒng)來審視汽車所扮演的角色。
