如今，軟件和創新型半導體技術對汽車行業的影響日益凸顯。隨著軟件內容的不斷增多，無論是軟件本身還是半導體組件，都面臨著更大的故障風險。幸運的是，汽車制造商可以采取一系列措施來降低這些潛在風險。新思科技正與合作伙伴緊密合作，專注于復雜的軟件定義汽車（SDV）領域，旨在助力汽車制造商提升汽車系統和片上系統（SoC）的開發能力。

通過結合雙方的技術優勢，汽車開發者能夠更全面地掌握芯片在整個生命周期內的性能狀況，并在設計階段提前驗證復雜的汽車系統，從而優化開發流程。

新思科技提供的解決方案包括：

芯片生命周期管理（SLM）- 以芯片中嵌入的監視器為基礎，用于幫助汽車制造商在整個生命周期內觀測、傳輸、分析和處理數據

虛擬原型- 專為軟件在環（SiL）和虛擬硬件在環（vHiL）仿真而設計

上述解決方案可以為客戶提供可擴展性、安全性和彈性。在本文中，我們將進一步介紹新思科技如何幫助汽車OEM、一級供應商和半導體供應商打造更智能、更安全、更可靠的汽車。

預測性汽車維護的芯片生命周期管理

制程技術的變異性、環境條件以及老化效應等因素，對芯片的性能構成了日益嚴峻的挑戰。為此，SLM技術應運而生，它集成了功耗、電壓和溫度（PVT）監控器等片上IP，以及用于測量邏輯、內存和互連時序裕量的IP。這些技術能夠在設備的整個生命周期內搜集數據，實現持續的分析并給出實用的反饋。

新思科技推出的SLM解決方案，專門針對汽車制造商在SoC內、邊緣和云端選擇的汽車數據進行分析。圖1展示了部分相關流程。汽車制造商一旦確定了需要收集的汽車數據，就應在芯片的整個生命周期中尋找收集和分析數據的機會。這樣做可以在設計、試產、生產和實際使用的各個階段獲得有價值的洞察，進而優化制造良率、提升芯片性能，并估算芯片的剩余使用壽命。此外，客戶還可以選擇利用新思科技的SLM邊緣應用，將芯片指標和事件數據發送至Cloud，以便進行后續的存儲和深入分析。

通過深入了解大量汽車的芯片健康狀況，OEM可以更好地避免潛在的故障保修和產品召回事件。例如，某些相關數據可以幫助OEM判斷，能否通過無線（OTA）修復或更換服務解決所發現的問題。

借助SLM技術，半導體供應商還可以了解芯片內部的實際情況。芯片是根據預期工作負載設計的，但在實際使用中，這些設備的工況可能大不相同。在生命周期內，汽車可能需在極熱或極冷等不可預測的環境中運行數千小時，并且工作負載會經常波動。通過深入了解汽車運轉時的芯片表現，半導體供應商可以調整下一代芯片設計或提出緩解措施來應對實際使用中的挑戰。借助新思科技SLM監控器采集的芯片健康狀況數據和現場分析處理，汽車制造商可以判斷硬件問題與哪個OTA更新版本有關，查明這一點后，便可以通過快速恢復到早期固件版本來解決問題，隨后還能與軟件團隊分享相關見解，以防問題進一步擴散。

虛擬原型如何幫助驗證駕駛場景

虛擬原型設計是新思科技和AWS的另一個合作主題，旨在幫助汽車制造商加強SDV的開發。汽車電氣化程度不斷提高，而且愈發依賴運行在數百個芯片上的軟件來提供新的汽車體驗和功能，因此汽車的電氣/電子（E/E）架構需做出根本性改變，進而轉變軟件開發模式，達成以下目標：

流程左移，盡早開始協同開發軟件和電子系統

加快軟件定義汽車的驗證工作

使汽車制造商能夠持續集成和部署無縫OTA軟件更新

要全面驗證如此復雜的集成系統，就必須在每個軟件版本進入市場之前，駕駛測試車輛行駛數百萬英里，并對多種場景做出評估，這對于汽車制造商來說未免太過苛刻。虛擬原型技術雖然仍離不開實際道路測試，但有助于在汽車實際原型真正問世之前，在虛擬世界中開始仿真。Rivian等汽車制造商正在利用虛擬測試，依靠先進建模和仿真技術來測試新的概念設計并快速將設計推向市場。

考慮到虛擬測試會生成海量數據，與在本地服務器上托管數據相比，云服務提供了一種理想的環境，能以更具成本效益的方式存儲、分析并安全訪問信息。汽車制造商進行了大量虛擬測試之后，可以在實際環境測試中，驗證在不同環境條件和干擾因素等多種駕駛場景里得到的仿真結果。

電子數字孿生助力提升工作效率

虛擬原型有助于實現電子數字孿生，也就是電子系統、硬件、軟件和環境的數字復制品，具體來說就是以數字形式表示SoC、電子控制單元（ECU）甚至整車電氣和電子系統。與單純依賴實物原型相比，電子數字孿生可以提高工作效率和系統質量，同時降低成本。該技術可以在整個產品生命周期內用于：

硬件環境下的軟件開發和回歸測試

性能驗證，以更好地了解正在構建的系統能否在最終應用中按預期運行

功耗分析，以確定系統在運行繁重工作負載時能否在最終應用中提供理想的功耗/性能組合

驗證OTA軟件更新或汽車子系統

為了幫助OEM部署數字孿生，新思科技憑借其深厚的汽車專業知識，提供了全面的虛擬原型技術和。借助這些技術，客戶無需再在數量有限的物理測試平臺上按順序運行少量測試，而是可以提前推進開發以及并行運行數千個測試。

結語

借助基于云的芯片健康狀況監控和電子數字孿生平臺等技術，OEM、一級供應商和半導體公司可以提高工作效率和質量，縮短產品上市時間，從而提升競爭力并改善客戶體驗。通過基于云的SLM和虛擬原型技術，新思科技為汽車制造商加速推進SDV的開發奠定了基礎。