据IC Insights预估,到2030年电子产品在汽车整车中的成本比重会占到50%。电子产品的广泛使用为我们驾车带来的安全性、便利性不言而喻,但是汽车系统设计的复杂度同样也大大提高。以2014款S级奔驰为例,最大的网络ECU连接数:FlexRay为10个,CAN为73个,LIN为61个;使用了约200个微处理器;代码总长达到了6500万行,仅多媒体系统就占到了3000万行;基本车型安装了1376根导线,总长度达到了2474米,而功能齐全的车型安装导线数更达到了2385根,导线总长度达到4293米。

 

汽车系统设计复杂度不断增加

 

如何应对越来越复杂的系统设计,同时又必须兼顾成本、质量和产品设计周期等方面的要求,在日前结束的明导(Mentor Graphics)IESF China汽车电子系统解决方案论坛上,您也许能找到一些答案。

 

明导汽车电子系统解决方案论坛媒体专访

 

围绕汽车设计提供一系列解决方案及设计工具

相信很多朋友或多或少都曾接触过明导的EDA产品,作为一家知名的EDA工具厂商,明导在全球EDA市场的份额已经占到了24%。似乎与另外两家的发展策略略有不同,明导一直都在强调推动系统级的设计平台,此次的IESF,笔者看到了明导针对IVI系统的基于Linux 的ATP平台(Automotive Technology Platform),与汽车网络总线设计相关的AutoSar解决方案,电气系统设计和线束工程设计的Capital,当然PCB系统的设计工具Expedition Enterprise以及与热分析相关的FloTherm应用范围就更加广泛了。下面的图示可以清晰向您说明明导在汽车电子设计上一系列的解决方案及设计工具。

 

明导针对汽车设计的解决方案及工具展示

 

从明导提供的数据来看其在汽车电子方面的增长非常强劲,年复合增长率达到了8.6%。作为全球最大的基于Linux的IVI解决方案供应商,其方案去年已经有5款车型在使用,其中包括沃尔沃的V40、凯迪拉克的XTS等,今年又有七个品牌采用了基于明导汽车级Linux的IVI系统平台设计。而采用明导解决方案又能为客户带来多大的效益提升,明导负责Capital产品的业务发展总监Nick举了一个现实中的例子,某个客户使用明导的Capital后,开发成本每台车减少了10美金,开发时间则从12个月大大降低到2个月。

 

Hypervisor虚拟机技术带来更高性价比设计方案

当然,此次媒体见面会的重点不止于此,明导还有重磅产品推出——提供多域汽车电子系统的Hypervisor管理程序技术。通俗来讲Hypervisor就是一个嵌入式的虚拟机,在这个虚拟机上你可以跑多个系统,包括Linux,Android,Nucleus,AutoSar甚至是裸系统,多个系统共享同一硬件资源,但是系统与系统之间是完全隔离的。

 

为什么会推出这样一个产品?明导嵌入式软件部总经理Scot给出了答案。通常整车中会跑多个系统,而现在一个芯片通常只跑一个系统,而目前的芯片硬件资源已经相当丰富,CPU四核八核相当普遍,这其实是一个相当大的资源浪费,而明导推出的Hypervisor虚拟机技术就是确保如何在多核的SoC芯片下去跑多个系统,帮软件去分配硬件资源。当今的汽车电子设计是一个集成度越来越高,复杂度越来越高,安全性要求也非常高的系统设计,而明导的Hypervisor虚拟机技术就是满足各方面需求的方案。

 

汽车系统的安全不言而喻,Scot也重点强调了Hypervisor虚拟机技术在安全方面提供的保障。首先在软件层面,基于虚拟机的多个系统(明导称之为Guest OS)在逻辑上是完全隔离的,Guest 系统之间彼此是不知道彼此存在的;另外采用ARM TrustZone技术提供了基于硬件物理层面的更高级别安全防护,ARM TrustZone技术将SoC芯片资源分为正常世界和安全世界,专用于安全世界的软件可访问所有SoC硬件资源,而在正常世界的软件只能访问被定义为“非安全”的硬件资源。这就在硬件层面最大保障了安全性。

 

ARM TrustZone技术对正常世界和安全世界的划分

 

Hypervisor虚拟机技术的推出为降低复杂系统的开发难度提供了可能,同时它也充分考虑到了隔离性、安全性,相信这一集成方案的推出对于客户来说也是相当具有吸引力的。

 

明导作为业界唯一一个既具有基于汽车级Linux的IVI系统方案、AutoSar系统方案,又具备Hypervisor虚拟机方案的厂商,其已经在汽车电子领域建立了无法比拟的优势,而其围绕汽车系统打造的一系列解决方案也为广大汽车OEM厂商和汽车零部件厂商降低系统开发难度,缩短开发周期时间提供了保障。