隨著汽車智能化的發(fā)展，車輛上的軟件代碼和芯片數(shù)量迎來前所未有的增長。

如今，一輛現(xiàn)代化的汽車上大概運(yùn)行著1億行代碼，到2030年將超過3億行。

有機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，到2029-2030年末，也就是7年內(nèi)，軟件定義汽車（SDV）的占比將超過汽車總量的90%。而現(xiàn)在這個比例僅僅接近5%。如果汽車的復(fù)雜度從 L0、L1提升到L4、L5，那么在汽車上的半導(dǎo)體投開銷將增加50倍，才能實(shí)現(xiàn)自動駕駛、高級輔助駕駛（ADAS）類型的互聯(lián)汽車。

作為芯片之母，EDA的重要性不言而喻。

在“E/ETec2023新一代智能汽車電子電氣架構(gòu)技術(shù)大會”，主辦方特邀新思科技系統(tǒng)設(shè)計(jì)事業(yè)部副總裁李新基發(fā)表演講。

借此機(jī)會，我們可以了解下新思科技能到底為智能汽車提供哪些賦能？

01

用技術(shù)降本

先簡單介紹下這個企業(yè)。

新思科技（Synopsys）在芯片領(lǐng)域地位極高。它提供支持半導(dǎo)體芯片開發(fā)的技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施，在芯片自動化設(shè)計(jì)方面（EDA）排名第一，同時還是全球排名第一的芯片接口IP供應(yīng)商。

目前新思科技的業(yè)務(wù)覆蓋EDA、IP 和軟件安全三個領(lǐng)域，尤其擅長數(shù)據(jù)芯片的設(shè)計(jì)。如今，智能汽車、3C電子產(chǎn)品，以及生成式AI的快速發(fā)展，催生了市場對數(shù)字芯片的需求。

智能汽車正是數(shù)字芯片需求量快速增長的領(lǐng)域之一。目前，新思科技已經(jīng)與多家車企在開發(fā)SoC和EE架構(gòu)領(lǐng)域、多模系統(tǒng)研究展開合作?？梢哉f，幾乎所有汽車?yán)锩鏁玫降腟OC開發(fā)可能都會用到新思科技的產(chǎn)品。

當(dāng)然，新思科技能夠取得這樣的成績，是源于其在技術(shù)領(lǐng)域的深厚儲備。

了解新思科技的人會知道，新思科技不僅賦能AI，也在被AI賦能。

2020年，新思科技推出業(yè)界首個AI自主芯片設(shè)計(jì)解決方案DSO.ai，掀起芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的新一輪革命：設(shè)計(jì)結(jié)果改善高達(dá)25%，設(shè)計(jì)效率提升10倍，幫助客戶完成超過270次商業(yè)流片。

2023年，新思科技發(fā)布的Synopsys.ai EDA解決方案，涵蓋了芯片設(shè)計(jì)從架構(gòu)到設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)到制造的所有階段。其中的全新數(shù)據(jù)分析功能，整合并利用來自架構(gòu)探索、設(shè)計(jì)、測試到制造的EDA堆棧的每一層數(shù)據(jù)，從而進(jìn)一步提高芯片PPA（功耗、性能和面積）、良率和工程生產(chǎn)率。

對于AI，新思科技正在三個方向同步推進(jìn)：一是與芯片制造商客戶有深入的設(shè)計(jì)參與，這些客戶正在推動AI芯片的爆炸性增長；二是新思科技在名為Synopsys.ai 的產(chǎn)品計(jì)劃中，在整個EDA堆棧中普遍嵌入了AI；三是新思科技正在將AI應(yīng)用到自己的工作中，通過AI驅(qū)動的效率轉(zhuǎn)型來優(yōu)化和自動化其內(nèi)部工作流程。

此外，新思科技也引入了虛擬原型，即數(shù)字孿生技術(shù)，其基于虛擬原型技術(shù)的虛擬開發(fā)平臺（VDK）可實(shí)現(xiàn)芯片、電路及元器件等電子控制單元（ECU）的虛擬仿真，將物理開發(fā)升級到仿真環(huán)境的智能開發(fā)。汽車公司可提前12個月，于硬件可用前即啟動軟件開發(fā)和測試。虛擬仿真的ECU還能加速和擴(kuò)展測試，模擬在真實(shí)和物理環(huán)境中很難實(shí)現(xiàn)的各類極端測試，因此可以快速將更可靠、更安全的產(chǎn)品投放到市場。

這樣的好處是，可以讓軟硬件提早做測試，確保不需要在過度依存硬件的情況下，真正做到軟件快速迭代、快速測試、快速部署。

李新基對此進(jìn)行了比較通俗化的解釋。李新基表示，比如手機(jī)下流水線就可以預(yù)測跑分。在車上，新思科技希望將來能夠走到虛擬 ECU，基于虛擬化的平臺可以做軟件的開發(fā)和軟件的快速迭代?！?span style="outline: none; box-sizing: border-box; font-weight: 700;">因?yàn)檫@完全是虛擬化的平臺，當(dāng)你在抽換底下零部件的時候，不需要等硬件的周期，只要能夠及時地提取相對應(yīng)的模型或者供應(yīng)商能夠提供這些模型，就可以做快速地抽換，可以做快速地迭代?！?/span>

李新基表示，歐美是從整車廠開始驅(qū)動這件事情，在國內(nèi)也有一些領(lǐng)導(dǎo)廠商開始有意愿來驅(qū)動這件事情，從整車廠一路驅(qū)動下來，整個供應(yīng)鏈能夠一起協(xié)作，提供數(shù)字孿生或者虛擬的平臺。

在李新基看來， 基于虛擬平臺，可以在不同階段做架構(gòu)的探索，透過這些模型可以做效能預(yù)估?！斑@不是靠工程師的經(jīng)驗(yàn)，是真正的透過軟件負(fù)載來做評估，來做精確地選型。進(jìn)而利用數(shù)字孿生的系統(tǒng)，來提供給軟件和硬件做平行開發(fā)，過程中可以做快速迭代，不但軟件本身可以做快速迭代，軟硬件可以做快速地驗(yàn)證和協(xié)同整合。在上車之前，你的軟件和硬件可以做到非常高覆蓋率的測試，減少測試上的漏洞。”

換句話說，在數(shù)字模擬階段解決問題，減少量產(chǎn)階段造成的損失，進(jìn)而幫助車企降低成本。

針對車企和Tier1的需求不同，新思科技提供的服務(wù)種類全面，大致可分為三大類：

優(yōu)化SoC和EE架構(gòu)，加快對軟件定義汽車的驗(yàn)證，以及提高車輛安全和保障。當(dāng)然，新思科技也可以根據(jù)主機(jī)廠在芯片設(shè)計(jì)中參與的深度不同，給予不同的支持。

假如主機(jī)廠不想?yún)⑴c太多芯片設(shè)計(jì)，只提出功能需求，新思科技有工具可以幫助整車廠快速選型、適配，這個方式不需要太多的成本；假如主機(jī)廠和Tier1強(qiáng)調(diào)差異性，有自己開發(fā)的需求和規(guī)格，但不具備芯片設(shè)計(jì)能力，新思科技也有工具支持主機(jī)廠和Tier1的差異化；假如主機(jī)廠想自主設(shè)計(jì)芯片，新思科技可以也提供完整的架構(gòu)設(shè)計(jì)。

總之，基于強(qiáng)大的設(shè)計(jì)工具和IP產(chǎn)品組合，車企在芯片領(lǐng)域的設(shè)計(jì)需求，在新思科技總能得到滿足。

02

為安全筑壘

安全保障，也是新思科技的重要能力之一。

如果一輛車上會有3億行代碼，你首先想到的可能就是代碼的安全性。這不僅僅關(guān)系到信息安全。一旦一輛車被 “黑客”入侵了，就可能影響到汽車的功能安全。

因此，新思科技在芯片設(shè)計(jì)階段，就為功能安全和信息安全都鑄造了“安全堡壘”。

新思科技芯片設(shè)計(jì)平臺內(nèi)置安全機(jī)制，如雙核鎖步和三模冗余，并具有用于器件老化，軟錯誤分析和模擬故障仿真的綜合分析和測試技術(shù)。

大多數(shù)情況下，功能安全管理系統(tǒng)由成對的兩個處理器構(gòu)成。兩個處理器內(nèi)核以鎖步方式運(yùn)行，并帶有一個較小的移位，以免同一區(qū)域出現(xiàn)錯誤，并通過比對結(jié)果檢測是否發(fā)生錯誤。新思科技的ARC功能安全處理器IP通過了芯片安全系統(tǒng)領(lǐng)域廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)──ASIL B和 ASIL D的雙料認(rèn)證。ARC支持整體設(shè)計(jì)，具有符合ASIL D級標(biāo)準(zhǔn)的處理器和安全性，能夠有效抵御攻擊。ARC還可檢測物理篡改，支持可信執(zhí)行環(huán)境，并提供ISO 26262認(rèn)證所需的各項(xiàng)證明文檔。功能安全軟件也能反過來實(shí)現(xiàn)功能安全的預(yù)先考慮和優(yōu)化，增加靈活性，讓實(shí)現(xiàn)和開發(fā)過程更省力。

ARC SEM130FS處理器符合ASIL D標(biāo)準(zhǔn)，增設(shè)了諸如“雙核鎖步”等針對功能安全問題而設(shè)計(jì)的硬件功能，可滿足對汽車功能安全的嚴(yán)格要求，并能夠減少隨機(jī)硬件錯誤，同時避免系統(tǒng)故障。

在信息安全方面，汽車制造商會通過在汽車SoC中采用硬件信任根的方式，一方面確保只有制造商的身份可以被準(zhǔn)確識別并授權(quán)訪問系統(tǒng)，另一方面，可以創(chuàng)建能夠?yàn)檫h(yuǎn)程管理設(shè)備和部署服務(wù)創(chuàng)建安全通道。

新思科技致力于讓汽車SoC的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證更加可預(yù)測，并幫助開發(fā)團(tuán)隊(duì)以對質(zhì)量產(chǎn)生最小影響的方式實(shí)現(xiàn)安全目標(biāo)。新思科技的 tRoot? 硬件安全模塊（HSM）專為汽車SoC而開發(fā)，符合ASIL B級標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合信任根安全解決方案與硬件安全機(jī)制，將飽受數(shù)據(jù)篡改和物理攻擊影響的汽車SoC解救出來。

新思科技的IP解決方案符合安全流程和文檔需求，所覆蓋的汽車應(yīng)用從遠(yuǎn)程信息處理、雷達(dá)、高級駕駛輔助系統(tǒng)，到V2X通信和工業(yè)級SoC，十分廣泛，能夠最大程度地幫助汽車SoC開發(fā)者實(shí)現(xiàn)更高水平的信息安全并消除故障點(diǎn)。

新思科技ADAS SoC的IP

總之，要實(shí)現(xiàn)“自動駕駛”這個大目標(biāo)，功能安全和信息安全問題一定是汽車開發(fā)者要著重考量的。如果能在設(shè)計(jì)的早期階段就逐步解決這兩個問題，將功能和信息雙安全問題融入汽車的全生命周期管理中，那么距離真正的“完全自動化”就不再遙遠(yuǎn)。

可以看到，新思科技在在芯片的設(shè)計(jì)、仿真、驗(yàn)證以及安全等領(lǐng)域都有非常深厚的技術(shù)儲備。正是新思科技全方位的技術(shù)能力，鑄就了其今日的地位，同時，也是這樣的技術(shù)能力和系統(tǒng)解決方案，能夠最大程度的移植、復(fù)用到汽車領(lǐng)域，幫助車企高效、全面地解決軟硬件設(shè)計(jì)領(lǐng)域的問題。

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