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2018年04月25日 | 恩智浦对ADAS和自动驾驶汽车市场的关注和思考
2018-04-25
恩智浦推出了“全球首个完全可扩展计算架构S32”，主要面向OEM和Tier 1供应商，实现节点、软件和通用功能在汽车不同域、应用和SoC之间的重复利用。不过到2018年下半年之前，我们暂时还看不到任何基于该平台打造的芯片产品。
不过，作为一家全球领先的汽车芯片供应商，恩智浦倒是对目前汽车研发所面临的挑战有深入的了解：不断膨胀的软件数量，不同的应用太过复杂难以集成等等，而这个时候推出S32，反映出恩智浦对ADAS和自动驾驶汽车市场的关注和思考，也是对其他竞争对手的“示威”。
恩智浦S32汽车处理器平台
在提到目前业界常见的“车内遍布着被当做ECU使用的汽车MCU”，恩智浦NXP汽车微控制及处理器事业部总经理兼集团副总马特·约翰逊（Matt Johnson）指出，“这些MCU的兼容性并不好，而且无法实现扩展和重复使用”。
所以，推出全新S32汽车处理器平台的目的是为了解决上述问题。它允许车厂以更快更短的时间完成新车研发，保证消费者能很快开上新车型。据马特透露，“目前已经有15家顶级车企中的8家开始使用S32平台开发新产品，未来还会有更多的OEM加入”。
而像德州仪器、瑞萨等其他汽车半导体供应商未来也可能会采取类似的平台产品战略，但目前并未看到什么实质性的动作。或许它们此刻已经在筹划，但从跨软硬件的扩展性来看，可能并不会提供如此范围广的解决方案。
安全、安保和OTA无线升级
如果要说恩智浦S32计算架构对客户做出的最大承诺，莫过于为平台上所有的SoC、汽车不同域和应用之间提供「通用功能」。通俗点来讲，恩智浦计划让车内运行的任一MCU或SoC都能实现安全、安保以及OTA无线升级的功能。
按照马特的说法，恩智浦借助几十年安全内核开发的经验，使ARM内核实现了ASIL-D最高级别的认证，因此S32使用的ARM Cortex-A、Cortex-R和Cortex-M都属于ASIL-D级的内核。
这里需要指出的是，道路车辆功能安全标准 ISO 26262中对系统做功能安全设计时，前期重要的一个步骤是对系统进行危害分析和风险评估，识别出系统的危害并且对危害的风险等级——ASIL等级（Automotive Safety Integration Level，汽车安全完整性等级）进行评估。ASIL有四个等级，分别为A，B，C，D，其中A是最低的等级，D是最高的等级。
马特指出，恩智浦一直在尝试通过为每一片ECU增加故障工作的功能来不断提升芯片的功能安全标准。当一辆汽车出现故障时，不仅司机或（无人驾驶系统）会得到通知，同时允许故障工作模块介入并进行自我修复。而至于如何“自我修复”，或停车或继续行驶或原路返回，这都有主机厂决定，它们对此有不同的编程方式。由于故障运行功能的实现已经由芯片供应商承担，车厂这边就不会有那么大软件编程的压力，这也有助于加速新产品的早日落地。
安保（Security）是S32平台芯片具备的另一个重要的通用功能。很多年前，业界还在讨论是否有必要为车内使用的每一片MCU或MPU实现硬件安保，但这样的争论目前来看已经没有什么意义了。得益于恩智浦多年在银行卡安保上获得的经验，S32平台的MCU可以获得防边信道攻击（side channel attack）的能力。
至于OTA无线升级，可能很多年前这项技术刚问世时，整个业内都不以为然。目前除特斯拉的量产车型具备内置的OTA升级能力外，其他车企也在考虑为今后生产的智能网联汽车增加这一功能，而且无论从安全还是安保的角度考虑，这项功能都是很有必要的。
只是一份“定位”声明？
不过到恩智浦推出基于S32平台打造的量产芯片之前，可能很难下定论它到底能够为客户提供哪些功能。林利集团高级分析师Mike Demler就对S32平台芯片是否真正具备通用功能提出了质疑。
诚然，恩智浦为MCU固化了ARM架构，但Demler指出，即便是同一家CPU厂商提供的内核（比如Cortex-A/M/R），你也可以使用不同的架构运行不同的软件。而不同的汽车处理器平台在朝着自动驾驶（需要实现深度学习等功能）发展时，它可能会需要定制化的架构来运行定制化的软件。比如恩智浦的S32V处理器上搭载的Cognivue视觉加速器。
而且考虑到对深度学习的“调试”，Demler认为，“这和对其他软件的调试完全是两码事，而且这与调试任何特殊架构的处理器也不尽相同。可能使用同一套开发工具会带来很多便利，但像自动驾驶这样新兴的技术应用最好还是能有一套针对其开发的专门工具比较好”。
简短而言，Demler认为恩智浦此次推出S32计算架构，可以看做是对外做出的一项“定位”声明。
S32声称能够实现软硬件最大化的重复利用
缺乏未来应用验证？
另一个担忧在于S32平台的可扩展和可升级性到底能达到什么样的程度，比如未来何时会出现一套面向自动驾驶的全新处理架构。
目前尚不清楚恩智浦计划为自动驾驶提供怎样的技术支持，是否有能够比肩英伟达Pegasus或Xavier的SoC产品。由于高通并购恩智浦一案仍在接受欧盟反垄断调查，因此两家公司并未公开讨论过未来针对汽车市场会有怎样的联合技术路线图。
我们这里暂且先不谈无人驾驶汽车的问题。马特强调称，英伟达最新发布的Pegasus计算平台其实算是一种“端点解决方案”，它针对的是L5级自动驾驶的应用。尽管它的计算性能很强大，但你的车内仍需要有100个ECU运行，希望有部分ECU会采用恩智浦的产品。
在问及“随着未来对计算平台处理性能需求的提升，S32平台如何做出相应的改变？”时，马特表示，恩智浦不会只是诉诸于这一个平台。他指出，随着车企、供应商对S32平台采用率的提升，恩智浦计划为“特殊的需求”提供“定制化的解决方案”。
Demler总结称，恩智浦有着范围甚广的汽车处理器产品阵列，都是基于ARM架构打造的，而客户显然也会将这些处理器应用于不同的系统中。因此，对恩智浦而言，它要保证客户能够在不同的产品线中对绝大多数软件进行重复利用，但这不意味着这些产品能够符合未来汽车的处理性能要求。
史海拾趣
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