如果讓汽車聯網，并且隨時體驗到大屏娛樂，你可能需要擁有一輛智能網聯汽車。根據分析公司Strategy Analytics的統計，2019年全球共售出了4400萬臺互聯車輛，占全球汽車總銷量的49%，預計到2025年這一比例將提升到73%。此時，汽車中的計算芯片、網關、控制器的算力都需要來個大升級，滿足車輛對高算力的需求。

在今年年初舉行的CES 2020（國際消費電子展）上，恩智浦正式展出了汽車網絡處理器S32G，這款處理器將支持服務型網關，而非傳統的區域網關。此外，恩智浦還在上月正式宣布，將在2021年正式量產5nm制程的汽車處理器，在智能網聯汽車芯片的研發中，跑得很快。

那么，服務型網關究竟是什么？將對車輛帶來哪些變化？恩智浦的5nm制程何時能真正量產上車？都是行業最關心的幾大問題。

▲恩智浦執行副總裁兼汽車電子處理業務部總經理Henri Ardevol

近日，車東西采訪了恩智浦執行副總裁兼汽車電子處理業務部總經理Henri Ardevol和大中華區汽車電子業務總經理劉芳，他們透露了恩智浦服務型網關、5nm制程汽車芯片規劃更加詳細的信息。

一、服務型網關方便車輛升級 S32G算力提升10倍以上

傳統汽車通常采用分布式的電子架構，即由多個ECU來實現車輛的電子電氣功能。

恩智浦執行副總裁兼汽車電子處理業務部總經理Henri Ardevol認為：目前汽車的電子電氣架構大多都是依賴ECU，一些車內甚至有上百個ECU。這樣扁平化、點對點的架構可以看作是分布式架構。不過，這樣的架構會阻礙新功能開發，各個ECU中的數據也難以獲取。如果想要修改或更新其中一項功能，就會不可避免地影響到其他輔助設備。

傳統分布式架構難以適應當前車輛功能部署和升級的需求，新一代的域控制器架構和未來基于中央計算的架構應運而生。恩智浦推出S32G處理器，能夠讓OEM向域控制器架構演進，取代傳統分布式架構。

▲圖解服務型網關和傳統分布式架構

Henri Ardevol說道，服務型網關可用在域控制器架構上，和傳統分布式架構的思路完全不同，相近功能的ECU會被整合進某個特定功能的域控制器中。

簡單來說，服務型網關能夠讓整車架構更有生命力，使不同域之間更靈活地通信、升級，部署新的功能。

這樣一來，如果汽車制造商想要針對車內某項功能進行升級，就有更簡便的方法。

Henri Ardevol介紹說：“恩智浦的S32系列處理器就是專為新一代架構設計的，產品也不僅僅是S32G一款。例如S32G處理器用于服務型網關，S32E、S32S、S32Z處理器用于汽車動力域，S32R處理器用于ADAS域的雷達，此外還有S32K用于電機控制等?！?/p>

根據恩智浦官方公布的數據，S32G處理器共有兩大優勢，其一是算力強。S32G處理器使用16nm制程，CPU使用4核心主頻為1GHz的Cortex-A53與主頻為400MHz的3核心Cortex-M7，算力大于10000DMIPS，而傳統網關的計算能力大約僅有1000DMIPS或者更少。

▲恩智浦S32G芯片架構

此外，4個Cortex-A53核心可選擇配制成兩兩鎖步狀態，兩個核心同時運行相同的代碼，并周期性比較運算結果，如果運算錯誤能夠及時糾正，使MPU達到ASIL-D的安全等級。3組Cortex-M7則為全鎖步內核，三個核已經鎖步并實現ASIL-D安全等級。

據Henri Ardevol介紹，恩智浦S32G的第二大優勢是其網絡處理能力。芯片采用兩個通信加速器，分別是專用CAN/LIN通信加速器和以太網通信加速器，可以進行快速通信并保證信息安全。

▲恩智浦S32G開發模塊

從去年秋季開始，恩智浦就已經開始向開發者和OEM廠商提供S32G開發平臺的樣品以及虛擬開發工具套件VDK，可以基于仿真環境開發軟件。

恩智浦預計，S32G芯片將在2021年上半年正式量產，并在明年年內正式裝入量產車。從2022年起，S32G產品還將更大面積鋪開。

Henri Ardevol說道：“域控制器可以認為是多個ECU的整合，是比ECU更復雜的一個組件。S32系列處理器的目標是應用在不同域的域控制器。目前，恩智浦的信息娛樂系統的處理器為i.MX 8系列，也可看作是一個域控制器，未來在我們的新架構之下，也會將電子駕艙的域控制器納入到整體平臺當中。”

二、5nm制程電子駕艙芯片支持20塊屏 單畫面超6000萬像素

今年6月12日，恩智浦和臺積電共同宣布，兩家公司將利用臺積電5nm制程技術打造芯片，產品包括電子駕艙芯片、域控制器、自動駕駛、網絡、動力控制、底盤管理等。

據了解，與當前臺積電7nm制程相比，5nm制程將讓芯片速度提升20%，功耗降低40%。相比于目前恩智浦主流芯片的16nm制程，會有更大提升。

在此次采訪過程中Henri Ardevol也向我們透露了有關5nm制程的最新消息。

Henri Ardevol說道：“我們第一款5納米的產品會在電子駕艙應用。”

▲服務型網關芯片也將采用5nm制程

這是因為，目前電子駕艙迭代非常迅速，由于人們對車內娛樂需求的提升，這類芯片的性能需要更加強大。

Henri Ardevol說：“在一些極端情況下，電子駕艙可能擁有20個屏幕，并且需要輸出高達11k的分辨率，還得處理車內外20個攝像頭的數據。所以對GPU和芯片功耗都有非常高的要求。此外，某些情況下還需要支持機器學習，基于5nm制程的芯片才能有這樣的計算能力?！?/p>

“11K分辨率”是什么概念呢？單個圖像尺寸達到10560*5940，相當于單個畫面就有6273萬像素。無論在消費電子領域還是工業領域，11K分辨率還只是個未來產品。

采訪中，針對新冠肺炎疫情的影響，Henri Ardevol也進行了回應。

他說道：“今年一季度，全球汽車市場出現較大波動。不過，由于中國疫情防控工作十分有效，中國市場正逐步恢復正軌。另一方面，中國對新基建的鼓勵、投資和扶持，對于商用車、新能源車有很大的鼓勵，同時對投資、消費信心的提升也起了非常重要的推進作用。綜合來說，恩智浦對于中國汽車市場和自身產品在下半年發展的預期持非常積極的態度?！?/p>

結語：5nm制程芯片對車內系統將有巨大提升

隨著芯片制程的不斷提升，芯片的運算速度會有非常明顯的提升、功耗也會顯著下降，單位面積內能放入的晶體管數量更多。不過對于車輛來說，除了性能的提升，還要滿足車輛嚴苛的運行條件。

從今年開始，5nm制程的消費電子芯片就將走入人們的生活，制程的提升讓設備運行速度提升，可以同時做更多事、可以有更精美的畫面，這項技術應用于未來的汽車產品，相信將會有更多優秀汽車產品出現。
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