恩智浦S32N7：在智能汽车中央计算平台的角色和定位

芝能汽车出品

在过去几年里，整车电子电气架构中车载计算的讨论被两个关键词主导：集中化和算力，座舱芯片不断提升算力来支持本地大模型，辅助驾驶算力围绕 SoC TOPS 展开竞争，汽车AI 能力成了汽车智能化的竞争核心。

在围绕人和车辆的AI agent的交互，车辆和行驶环境的辅助驾驶固然是主线，车辆核心功能架构演化也在同时进行。

恩智浦在 CES 发布的 S32N7，而我们也去了恩智浦上海的办公室，和恩智浦的工程师一起交流这颗核心控制芯片的内容。

Part 1整车电子电气架构演化中算力分布的问题

我们都知道传统的分布式 ECU 架构下，数十甚至上百个 ECU，限制了智能汽车的发挥，每个独特ECU 都绑定着特定硬件、特定软件、特定供应链。

域控制器在一定程度上缓解了问题，但并没有从根本上解决“功能与硬件强绑定”的结构性矛盾，在底盘、动力总成、车身控制等“车之所以为车”的核心功能上，实时性、确定性和功能安全的要求，使得这些系统很难像座舱那样快速平台化。

如果车辆要真正走向软件定义，除了辅助驾驶和座舱之外，是否需要一个横跨车身控制，热管理，动力系统、底盘系统还有其他功能的集中式车辆控制中央计算平台，将原本分散在各类 ECU 中的逻辑集中起来。

如果从功能定义来看，整车计算被清晰地分为三类：

◎ 辅助驾驶和座舱：以SoC处理器为核心，偏向大算力、非确定性负载，生命周期更接近消费电子；

◎ 车辆核心功能：包括底盘、动力、车身、连接等，要求零延迟、强实时、高可靠；

◎ 终端节点与区域控制：执行层，强调 I/O 聚合与成本效率。

恩智浦发布的S32N7的定位，是车辆核心功能的承载主体，承载的是车辆最基本、最不可妥协的能力：制动、转向、能量分配、系统状态管理。一旦出现延迟或错误，后果不是体验下降，而是安全事故。

因此这些功能并不能简单的放到当红芯片比如Thor和高通的舱驾一体的芯片里面（无法简单复用大算力 SoC 的技术路线，与 IVI 共用计算资源）。

我们来看一下S32N7的构成：

S32N7 的计算架构由 20 个独立内核组成：

◎ 8 个Arm® Cortex®-A78AE 内核，运行频率1.8 GHz

◎ 12 个Arm® Cortex®-R52 内核，运行频率1.4 GHz

这些内核特点是强隔离，每个内核可以独立运行，当某个核心正在处理高负载任务，也不会影响到正在执行关键控制逻辑的实时核心。

eIQ® Neutron神经处理单元(NPU)这个可以提供AI的数据和加速功能。

S32N7优先级永远属于“不会被打断的确定性”，还集成了面向车规的高速网络能力，包括支持时间敏感网络（TSN）的以太网，以及 FlexRay、PCIe 等接口，是为了确保跨域通信在高负载情况下依然具备可预测的时延。

再加上 ASIL-D 级别的功能安全与高等级信息安全机制，S32N7 可以把更多的实时计算的软件放进去，和我们传统意义上的 SoC有很大的定义差异。

在沟通会上，恩智浦给出了一组测算的数据：集中式架构可降低约 20% 的整车总拥有成本（TCO），从单一器件成本到两种架构的系统性对比。

在分布式 ECU 架构下，成本不仅体现在半导体本身，还包括：大量 ECU 硬件；复杂线束与连接器；多套软件 License；长周期的系统级验证。

在车辆功能集中式架构下，多个 ECU 中的控制逻辑，通过软件方式集中到中央计算单元中，终端节点退化为“远程控制的 I/O 输入输出端口”。

车辆控制功能从MCU里面束缚转化出来，放在S32N7里面做成软件模块，这种变化带来的最大价值是生命周期成本的下降。

当功能可以通过 OTA 持续演进，当同一平台可以在不同车型、不同品牌之间复用，硬件不再频繁被推倒重来，TCO 的下降才真正成立。

从这个角度看，20% 可以说是是一个偏保守的阶段性结果。

而且虽然大家都在提AI的功能，在传统车辆控制功能，也有很多的潜力可以挖掘，以电动汽车的能源管理为例，根据驾驶状态、路况和系统负载，动态关闭非必要功能，可以进行关键部件的预测性维护，在故障发生前识别异常趋势，特别是电池安全，可以提前发现热失控风险，触发防护策略。

S32N7 内置的 NPU 足以支撑这类负载；而通过 PCIe 接口，还可以外挂 AI 加速模块，将算力扩展至更高水平。

车辆控制的核心功能 AI 可以脱离座舱和辅助驾驶，这些并不是这两块的“副产品”，可以在AI发展下进化，成为一个独立、可演进的能力体系。

车辆功能“AI 智能体”可以由分布在各处理器中的 AI 能力协同工作，S32N7 作为中央编排者，负责决策与调度。

当然很多读者也会问，当辅助驾/座舱SoC 也开始集成功能安全岛，甚至承担部分车辆控制功能时，S32N7 这颗芯片的定义是不是会被集成掉，是否会被边缘化？从设计角度来看，中短期内会有重叠，但长期必然分工。

原因是辅助驾驶/座舱SoC 面对的是高能耗、大算力、非确定性负载，而核心功能需要的是低延迟、高可靠、长期运行。将两者强行合并，意味着在能耗、实时性或安全性上做出妥协。

从车辆角度来看，更合理的模式是助驾驶/座舱SoC专注感知与决策，S32N7 负责系统级安全、实时控制与数据管理。

从时间表来看，S32N7 的简化版本预计在 2027 年底到 2028 年初进入量产阶段，当然量产之前，设计导入已经开始了，影响当下的整车设计。

中国市场可能会成为这一转变的重要推动者，中国智能汽车企业在车型扩展、平台复用和出海方面的需求更为迫切，对 AI 在整车层面的应用，中国市场也更为积极。

近距离去沟通S32N7的技术内容，是理解在目前Zonal架构下，辅助驾驶和座舱合二为一，区域架构控制器和底盘/动力控制器也在融合，来解决软件定义汽车最底层、也比较难整合的内容，让车辆依然可控、可验证、可演进。