隨著汽車產(chǎn)業(yè)向智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動化方向加速演進(jìn)，車載電子電氣架構(gòu)正經(jīng)歷著從分布式到域控制、再到中央計(jì)算的深刻變革。安謀科技產(chǎn)品研發(fā)副總裁劉浩近日指出，這一架構(gòu)變遷不僅重塑了汽車的功能形態(tài)，更對核心的汽車芯片提出了前所未有的新要求，尤其是在安全、算力和場景適應(yīng)性三大關(guān)鍵維度上，為集成電路設(shè)計(jì)帶來了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

安全已成為汽車芯片設(shè)計(jì)的首要前提與核心基石。傳統(tǒng)分布式架構(gòu)下，功能相對獨(dú)立，安全邊界較為清晰。而新一代集中式架構(gòu)將動力、底盤、車身、座艙、自動駕駛等多個(gè)域的功能集成于少數(shù)高性能計(jì)算單元，使得系統(tǒng)復(fù)雜度指數(shù)級上升，潛在的攻擊面也隨之?dāng)U大。劉浩強(qiáng)調(diào)，芯片級的安全必須實(shí)現(xiàn)從硬件到軟件的全棧防護(hù)。硬件層面，需要集成可信執(zhí)行環(huán)境、硬件安全模塊、內(nèi)存加密等物理安全機(jī)制，確保密鑰存儲、安全啟動、數(shù)據(jù)加密等基礎(chǔ)操作不可篡改。軟件與系統(tǒng)層面，需支持功能安全標(biāo)準(zhǔn)與信息安全標(biāo)準(zhǔn)的融合，例如同時(shí)滿足ISO 26262 ASIL-D等級的功能安全要求和ISO/SAE 21434等網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)。芯片設(shè)計(jì)必須將安全視為原生特性，而非事后附加，構(gòu)建起貫穿芯片、系統(tǒng)、云端的縱深防御體系。

算力需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，且呈現(xiàn)異構(gòu)化、可擴(kuò)展化特征。智能駕駛從輔助駕駛向高階自動駕駛邁進(jìn)，感知、決策、規(guī)劃算法日益復(fù)雜；智能座艙追求多屏交互、高清影音、沉浸式體驗(yàn)，這些都需要海量數(shù)據(jù)處理能力。劉浩表示，單一類型的計(jì)算單元已無法滿足多元化的計(jì)算需求。未來的汽車芯片將是CPU、GPU、NPU、ISP、DSP等多種處理單元的高效組合。CPU負(fù)責(zé)通用控制與復(fù)雜邏輯，GPU和NPU分別加速圖形渲染與AI推理，專用處理器則處理傳感器數(shù)據(jù)流。這對芯片的架構(gòu)設(shè)計(jì)提出了極高要求：需要實(shí)現(xiàn)高性能、低功耗、實(shí)時(shí)性的平衡；需要支持算力的靈活配置與動態(tài)調(diào)度；需要先進(jìn)的封裝技術(shù)來集成不同工藝節(jié)點(diǎn)的計(jì)算單元。因此，集成電路設(shè)計(jì)必須從傳統(tǒng)的性能導(dǎo)向，轉(zhuǎn)向場景驅(qū)動的異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)創(chuàng)新。

應(yīng)用場景的多樣性與快速迭代對芯片的靈活性與場景適應(yīng)性提出了新要求。汽車不再僅僅是交通工具，而是逐漸演變?yōu)橐苿拥闹悄芸臻g，其功能場景千差萬別，從高速巡航到城市擁堵，從影音娛樂到辦公協(xié)作，且軟件定義汽車的趨勢使得功能可通過OTA快速更新迭代。劉浩認(rèn)為，這就要求底層芯片具備更強(qiáng)的可編程性和可配置性。一方面，通過硬件抽象和虛擬化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)硬件資源的池化和靈活分配，以支持多個(gè)不同安全等級、實(shí)時(shí)性要求的應(yīng)用在單一硬件平臺上并行運(yùn)行。另一方面，采用可擴(kuò)展的模塊化設(shè)計(jì)，允許車企或Tier1根據(jù)車型定位、功能需求，對芯片的計(jì)算核心、外設(shè)接口等進(jìn)行定制化配置，從而在控制成本的同時(shí)精準(zhǔn)滿足特定場景需求。這要求設(shè)計(jì)方法學(xué)從固定功能ASIC思維，向更靈活的SoC平臺化設(shè)計(jì)演進(jìn)。

劉浩指出，車載架構(gòu)的集中化趨勢正驅(qū)動汽車芯片向“安全為根、算力為核、場景為本”的方向發(fā)展。對于集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)而言，這意味著一場從設(shè)計(jì)理念到技術(shù)實(shí)現(xiàn)的全面升級。設(shè)計(jì)者需要深度理解汽車終端的真實(shí)應(yīng)用場景與系統(tǒng)需求，與整車廠、算法公司、軟件開發(fā)商緊密協(xié)同，打造出既安全可靠、又算力充沛、且能靈活適應(yīng)未來變化的芯片產(chǎn)品。安謀科技作為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體IP提供商，將持續(xù)投入于高性能CPU、安全I(xiàn)P、計(jì)算平臺等核心技術(shù)的研發(fā)，賦能產(chǎn)業(yè)伙伴共同應(yīng)對這場由架構(gòu)變遷引發(fā)的芯片革新浪潮，為構(gòu)建更加智能、安全、個(gè)性化的未來汽車奠定堅(jiān)實(shí)的數(shù)字基石。