谁将主宰SDV的架构？

在自动驾驶汽车最火热的时候，Nvidia、Qualcomm和Mobileye等公司是主导下一代汽车架构的领跑者。随着更成熟的SDV的发展，竞争格局正在迅速发生变化。‍

通往软件定义汽车（SDV）的道路并不是一条直线。它有多个岔路口。由于电子电气架构的转变速度各不相同，即使在单一OEM的车队中，ECU和软件（从域控制器到zonal控制器和中央计算）的整合和集成也令人望而生畏。

因此，对于希望在SDV德比中占据一席之地的汽车芯片供应商来说，简化这一过渡的解决方案势在必行。

汽车OEM正在快速发展，这并不是因为SDV时尚，而是因为他们认为SDV是控制未来、确保供应链安全和长期降低汽车成本的最合理途径。

NXP的全球营销总监Brian Carlson说：“OEM不需要只适用于下一级的一次性解决方案。他们需要的是一个可以跨级扩展的平台。”

前两个月，NXP发布了S32N55，这是其S32N系列车载处理器的首款产品，目标是“在SDV中实现集中、安全、实时的车辆控制”。这是NXP在TSMC采用5nm工艺节点制造的首款汽车芯片。S32N系列基于NXP的CoreRide中央计算平台打造，可解决车厂在摆脱过时的E/E架构时面临的复杂性、可扩展性和成本问题。

同样，Renesas也在推销其R-Car 5代SoC和MCU系列，力求为车厂提供急需的软件和硬件可扩展性。不过，在今年晚些时候推出R-Car 5之前，Renesas没有透露更多细节。一些行业分析师猜测，R-Car 5将采用与NXP S32N相当甚至更精细的工艺节点。Renesas拒绝对此发表评论。

Renesas高性能计算SoC业务部副总裁兼总经理Aish Dubey最近解释说：“每家汽车芯片公司都强调其SDV芯片产品的可扩展性，因为SDV对于每个OEM来说都不一样。”

Dubey指出，支持SDV的SoC不仅仅是免费的OTA和以太网连接。“困难的是，当你的这些ECU有多个供应商、多个合作伙伴，在同一个ECU上同时推送软件代码，而他们需要以不同的速度异步更新。有些软件需要每月更新一次。其他软件可能只需要每年更新一次，或者根本不需要更新。”

Dubey解释说，这种差异导致我们需要“创建这种工具、生态系统和SDK，并在其中不断进行验证”。与iPhone每晚进行的更新不同，Dubey指出有必要在推送更新前对软件进行预验证，并为OEM提供简便的验证流程。他说，“这是我们正在研究的难题”。

竞争格局‍‍‍‍‍‍

TechInsights全球汽车业务执行总监Asif Anwar认为，许多芯片公司都采取了不同的方法来开拓SDV市场。

他指出：“在半导体层面，NXP凭借其S32系列处理器占据了先机，但Infineon、Renesas、ST和TI等公司的处理器产品也将重点支持域/zonal和集中式架构的发展。

当被问及不同产品之间的差异时，Anwar指出：“目前，NXP和Renesas专注于基于SoC的产品。Infineon和ST则专注于为处理器市场提供基于MCU的产品。这也反映在它们各自提供的域/zonal/集中式E/E架构解决方案中，即偏重基于SoC的解决方案的架构与以MCU为基础的zonal控制器并辅以集中式SoC计算功能的架构之间的分化。”

他解释说，这种状况在一定程度上反映了两种公司各自的优势，以及不同的OEM和Tier 1考虑采用zonal/集中架构的方式。“随着市场需求的变化，我们确实希望各公司能够改变它们的方法。”

软件定义‍‍

虽然各种汽车零部件都在用软件定义，但不同的芯片供应商专注于汽车的不同部分。

Anwar说，例如，NXP的S32N55主要针对车身和舒适性域的实时功能。相比之下，Qualcomm和AMD等其他公司则瞄准了ADAS/AD，以及信息娱乐，因此我们认为这些解决方案有可能共存，而不是相互竞争。

因此，“可以想象，Tier 1或OEM可以将S32N55与AMD以ADAS为重点的解决方案一起使用。”他补充说：“理论上，S32N55可以与AMD、Nvidia或Qualcomm的ADAS解决方案一起使用。”

不过，NXP将S32N称为“车载超级集成处理器”，表明了最终增加和集成更多网络、ADAS传感器融合、OEM应用和服务等车载功能的雄心。

当被问及S32N55之后的新芯片何时推出时，NXP的Carlson说：“我们还没有透露具体日期。但我们的下一款产品（S32N系列处理器）将于今年晚些时候推出。这将是令人兴奋的，因为现在我们专注于实时，但随后我们可以将其应用于各种应用。”

鉴于许多OEM可能都有自己喜欢的ADAS或车载信息娱乐系统（IVI）SoC，并为其开发了自己的软件，NXP和Renesas都致力于确保自己的平台能与其他平台很好地兼容。

Renesas的Dubey强调说：“我们的目标不是给OEM戴上枷锁。我们的目标是通过保持平台的开放性，增加汽车OEM的选择。”

Renesas的RCAR 5是MCU和SoC的全面通用软件平台。该产品组合包括用于zonal和“跨域“MCU的下一代MCU，具有实时功能，但也有一些应用级处理功能。Dubey解释说：”这将是QNX的Linux和容器化所需要的，以及运行OEM服务的docker。”

他指出：“因此，想象一下，我们可以运行相同的软件，因为我们采用相同的MCU，然后将其放入SoC中，然后SoC从低到高扩展，横跨网关、IVI、智能摄像头和中央HPC。

OEM需要更多集成‍‍‍

据Renesas称，OEM最大的投资支出是在软件上。

试想一家OEM拥有四个SoC合作伙伴，分别负责ADAS、MCU、IVI和网络的不同堆栈。例如，要通过以太网连接所有四种软件，OEM需要为每种软件提供单独的以太网解决方案，而不是一个以太网软件。然后，它还必须升级和维护所有四种解决方案，Dubey解释说。

因此，Renesas认为，在提供一个开放、灵活、可与其他平台良好协作的平台的同时，拥有最广泛产品组合（从IVI、ADAS到MVU功能）的半导体供应商将占据有利位置，成为OEM和Tier 1最具成本效益的合作伙伴。

不可避免的是，SoC将吸收更多的功能。考虑到安全问题，NXP和Renesas主张对运行不同应用的SoC进行软件定义、硬件强制隔离。Carlson说：“这将提供不受干扰的自由。”

Renesas的Dubey认为：“我认为，硅谷的半导体公司比较激进，过度宣传软件的安全功能，对汽车市场造成了一点伤害。”

归根结底，数据中心服务器可能会崩溃，但没关系。Dubey说，手机可能会死机，但重启就没事了。“但汽车软件却不能让汽车崩溃。这就是为什么Renesas正在展示一个演示，其特点是在较低安全级别上的应用会崩溃，但较高级别上的安全关键应用程序仍能正常工作。OEM喜欢这种架构。”

不断发展的未来‍‍‍‍‍‍‍‍

SDV开发会持续向前。

例如，NXP就不希望软件定义功能仅限于ECU和SoC。NXP的Carlson提到了“虚拟”或“合成传感器”。

通过使用从车辆中获取的数据，“你可以共享数据，提供以前没有的洞察力。Carlson解释说：“这反过来又使我们能够在软件中创建新的传感器。”

例如，检测车辆负载的传感器。“我可以在不安装其他物理传感器的情况下，推算出汽车的载重量。了解汽车的负载（乘客数量、后备箱里有多少东西等）有助于优化燃油经济性、驾驶体验，甚至是安全性。”Carlson补充说：“这开辟了一条降低成本的途径，你可以去掉某些传感器，因为必要的信息实际上可以从其他传感器中获得。”

正如TechInsights的Anwar所言，许多半导体制造商的SDV解决方案将继续发展。“在某些情况下，这将意味着通过嵌入支持机器学习的加速器来扩大规模，以满足更复杂的需求。对于其他公司来说，这可能需要缩小解决方案的规模，以满足OEM对面向主流市场的平台的需求，在主流市场，产品将侧重于满足监管要求。”无论如何，车厂现在有了更多的选择，他们的未来可以寄托于此。