汽車(chē)電子未來(lái)發(fā)展遇矛盾
汽車(chē)產(chǎn)業(yè)應該改變開(kāi)發(fā)汽車(chē)電子系統的設計方式。減少電子控制單元(ECU)的數量,以及集成更多的功能,是推動(dòng)這種變化的兩個(gè)主要因素。由于更多的功能通常要求ECU具有更高的性能和計算能力,因此,上述兩個(gè)因素似乎陷入了眾所周知的兩難處境。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/117487.htm減少ECU數量主要是為了節省成本,包括功耗、電磁兼容(EMC)、印刷電路板(PCB)面積和線(xiàn)纜問(wèn)題。減少ECU,也能降低ECU之間的通訊,從而降低系統復雜性和成本。
減少ECU數量可以從多個(gè)方面影響成本:
硬件成本:更有效率的系統架構可以降低目前在不只一個(gè)控制單元中存在的硬件冗余。而且,更少的節點(diǎn)和多工器以及更加分散的負載,可以降低汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )系統的復雜程度,并使之更加簡(jiǎn)潔。
開(kāi)發(fā)成本:ECU數量減少,使系統得到簡(jiǎn)化,而且可能基于A(yíng)UTOSAR和GENIVI等汽車(chē)電腦平臺,或QNX和Microsoft Auto等自有平臺,顯然有利于縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。由于可重復使用許多軟件成分,使用這類(lèi)平臺將進(jìn)一步降低軟件成本,也可以根據地區或細分市場(chǎng)的要求,在生產(chǎn)鏈的最后階段選擇汽車(chē)配置。
維護成本:靈活和精干的控制單元也有利于系統更新和升級,尤其是在依賴(lài)標準軟件平臺的時(shí)候。
根據上述因素判斷,似乎未來(lái)的汽車(chē)系統將類(lèi)似于基于PC的架構,其中軟件將扮演更加重要的角色。IHS公司設想,這將是軟件定義汽車(chē)的時(shí)代,導航、遠程信息處理和通訊等硬件功能都將作為軟件應用,由幾個(gè)中央ECU加以處理。另外,系統更新和升級也可以通過(guò)下載新的軟件包以遠程方式實(shí)現。
上面提到的集成問(wèn)題也與計算能力等系統性能要求有關(guān)。由于未來(lái)的汽車(chē)中集成新的功能,預計計算能力需要大幅提高。這些功能包括信息娛樂(lè )、遠程信息處理和導航等。此外,傳統的動(dòng)力總成、底盤(pán)和ADAS功能也將增添功能,而這些功能需要更多的技術(shù),尤其是計算能力。逐步改善的安全性與更高的燃油效率,將需要更多更新的電子器件,其中多數需要更高的計算能力。
虛擬可以服務(wù)于多任務(wù)系統,并有利于使汽車(chē)ECU合理化,從而實(shí)現成本更低和更有效率的解決方案。但是,虛擬系統只能用于中低性能的系統。虛擬能夠為現有系統提供便宜和平穩的解決方案,幫助原有系統過(guò)渡到下一代和高端系統,這些系統基于開(kāi)放源操作系統。
因此,IHS公司認為,多核架構長(cháng)期來(lái)看將是汽車(chē)電子的基本選擇,可以滿(mǎn)足正在浮現的以及未來(lái)對高性能、維修控制以及功耗的要求。
市場(chǎng)供應情況與指標
多核處理器已經(jīng)用于汽車(chē)系統。飛思卡爾半導體提供速度為130MHz的雙核處理器。作為OEM廠(chǎng)商,寶馬是率先采用多核架構的廠(chǎng)商之一,已經(jīng)在寶馬賽車(chē)中采用了飛思卡爾的解決方案。預計寶馬也將在未來(lái)的1系列、3系列和X3車(chē)型中采用多核系統。
ARM最近宣布推出Cortex-R5和Cortex-R7 MPCore處理器,用于3G和4G移動(dòng)設備,同樣也面向汽車(chē)與工業(yè)應用。該ARM處理器系列覆蓋很寬的高性能、實(shí)時(shí)嵌入應用,正好滿(mǎn)足汽車(chē)市場(chǎng)的需要。
這些新產(chǎn)品特別適合要求高性能及高可靠性的嵌入應用。這些處理器提供一系列強調安全性的功能,包括所有外部總線(xiàn)中的錯誤管理、冗余雙核系統和差錯檢驗碼(ECC)。這些產(chǎn)品還支持高頻中斷,以及快速及確定性的數據傳輸,用于實(shí)時(shí)的高安全性應用。
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