英特爾整車方案：拓寬汽車制造商利潤(rùn)提升之路

本文作者：Jack Weast英特爾院士，英特爾公司副總裁、汽車事業(yè)部總經(jīng)理

從商業(yè)模式、供應(yīng)鏈，到打造全新車載體驗(yàn)（包括AI），幾乎汽車行業(yè)的方方面面都在經(jīng)歷著重大的轉(zhuǎn)型。對(duì)于汽車制造商來(lái)說(shuō)，這些變化往往都伴隨著成本的提升，尤其是來(lái)自于高性能AI SoC和電動(dòng)汽車愈發(fā)龐大且昂貴的電池的高昂成本。

汽車行業(yè)必須降本，然而在無(wú)法阻擋的技術(shù)浪潮的推動(dòng)下，汽車制造商應(yīng)該如何在為消費(fèi)者提供他們所渴望的下一代體驗(yàn)的同時(shí)，又能兼顧盈利呢？

答案是：采用系統(tǒng)方案。

新方案：采用全面的系統(tǒng)極策略

千頭萬(wàn)緒的成本問(wèn)題很難通過(guò)逐個(gè)處理固定功能模塊來(lái)解決。為了真正解決成本問(wèn)題，英特爾提出了一種全面的、系統(tǒng)級(jí)的策略。

區(qū)別于只著眼于構(gòu)建更好的單個(gè)組件，英特爾將各個(gè)點(diǎn)連接起來(lái)，從而讓整個(gè)系統(tǒng)受益。英特爾專注于三大核心要素的集成：軟件定義車載計(jì)算、智能能源管理和類數(shù)據(jù)中心的工作負(fù)載管理。這些先進(jìn)方案的結(jié)合帶來(lái)了倍增效應(yīng)，效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于試圖對(duì)車輛每個(gè)方面的成本進(jìn)行優(yōu)化的方法。

英特爾的方案將車輛系統(tǒng)視為一個(gè) “整體”，并讓工作負(fù)載可以在軟件定義中央計(jì)算系統(tǒng)和軟件定義域計(jì)算子系統(tǒng)之間無(wú)縫移動(dòng)，確保了極大的靈活性、出色的成本和性能，以及顯著的能效優(yōu)勢(shì)。

打破架構(gòu)孤島

目前的車輛架構(gòu)是孤立的，這也是效率低下的原因。例如，很多電動(dòng)汽車即使處于未啟動(dòng)狀態(tài)，也仍然會(huì)監(jiān)控外部的攝像頭，從而防止安全威脅、或者識(shí)別靠近的駕駛員。通常情況下，這一功能由車輛的車載計(jì)算子系統(tǒng)提供支持。由于它的高能耗，即使車輛處于未啟動(dòng)狀態(tài)，也會(huì)給電池帶來(lái)不必要的消耗。

這一工作負(fù)載并不一定要處于軟件定義中央計(jì)算系統(tǒng)中。如果大家使用英特爾軟件定義域控制器來(lái)控制攝像頭工作，就可以使用數(shù)據(jù)中心應(yīng)用編排概念，將工作負(fù)載轉(zhuǎn)移到能耗更低的設(shè)備（在這個(gè)案例中是指域控制器）上，只有在需要時(shí)才喚醒中央計(jì)算系統(tǒng)。通過(guò)這樣的方式，我們就可以節(jié)約能源、提升效率、并且通過(guò)將工作負(fù)載動(dòng)態(tài)整合到軟件定義域控制器中，來(lái)減少車輛中的ECU（電子控制單元）總數(shù)。

此外，整合智能電源策略與控制系統(tǒng)，也可以降低整車的能耗。比如，在汽車充電時(shí)關(guān)閉ADAS ECU或者根據(jù)環(huán)境狀況調(diào)整汽車電源使用，可以顯著節(jié)約能源。在現(xiàn)實(shí)生活中，我們可以在冬天的底特律關(guān)閉空調(diào)ECU，在夏天的鳳凰城關(guān)閉座椅加熱器和雨刮 ECU。

這些看起來(lái)只是簡(jiǎn)單的例子，但卻為系統(tǒng)視角對(duì)車輛架構(gòu)的作用帶來(lái)了深刻的改變。

當(dāng)我們將這一概念應(yīng)用于整車，通過(guò)集中式電源管理控制器控制每個(gè) ECU，就能在節(jié)能方面開啟無(wú)限可能。無(wú)論是燃油汽車還是電動(dòng)汽車，都會(huì)實(shí)現(xiàn)更好的能源效率。

這些策略其實(shí)并不是全新的。它們已經(jīng)改變了PC行業(yè)，通過(guò)高級(jí)配置與電源接口（ACPI）規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)帶來(lái)更長(zhǎng)的電池壽命。ACPI可以發(fā)現(xiàn)并對(duì) PC平臺(tái)上的所有耗電設(shè)備進(jìn)行確定性控制。這在很大程度上解釋了，PC行業(yè)如何從最初的筆記本電腦難以維持一小時(shí)續(xù)航時(shí)間，轉(zhuǎn)變?yōu)槿缃裎覀兯硎艿娜旌螂姵乩m(xù)航能力。這種思維方式已經(jīng)通過(guò)全新SAE車輛平臺(tái)電源管理標(biāo)準(zhǔn)（J3311）被應(yīng)用到汽車行業(yè)，該標(biāo)準(zhǔn)致力于將這些經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的PC概念應(yīng)用到車輛中。

植根數(shù)據(jù)中心的集成架構(gòu)理念

更優(yōu)的軟件定義設(shè)計(jì)是一種架構(gòu)思維，將計(jì)算、內(nèi)存和I/O創(chuàng)建資源池并進(jìn)行共享，不受干擾地動(dòng)態(tài)分配給手頭的任一工作負(fù)載。這種方式的采用也改變了我們對(duì)汽車電子/電氣架構(gòu)的看法，不再是從應(yīng)用到芯片1：1映射的固定功能模塊，而是轉(zhuǎn)變?yōu)榭缭蕉鄠€(gè)固定功能模塊的資源池。它適用全新的系統(tǒng)級(jí)方法，為消費(fèi)者帶來(lái)所需的體驗(yàn)。

簡(jiǎn)而言之，這是一種數(shù)據(jù)中心的方案，而不是手機(jī)/平板的方案。英特爾已經(jīng)多次采用了這種方案，這也讓英特爾積累了足夠的經(jīng)驗(yàn)，來(lái)幫助汽車行業(yè)完成這一關(guān)鍵轉(zhuǎn)型。

變革的車輪正在轉(zhuǎn)動(dòng)

向軟件定義、可持續(xù)和可擴(kuò)展的汽車過(guò)渡并非易事。但是，如果汽車制造商試圖通過(guò)逐個(gè)更新固定功能模塊來(lái)演進(jìn)汽車架構(gòu)，那就更難了。

采用全面的系統(tǒng)級(jí)視角，配合合適的芯片和功能設(shè)計(jì)，將為汽車制造商開辟新的盈利途徑。英特爾則正是引領(lǐng)這一方案的佼佼者。