恩智浦談未來10年半導體行業(yè)的驅動主力

#過去的20年里，半導體市場大規(guī)模增長的主要驅動力是筆記本電腦、臺式電腦和家庭影音娛樂系統(tǒng)；在隨后的第二個10年里，手機、數據存儲和云計算組成了新的“三駕馬車”。而恩智浦（NXP）執(zhí)行副總裁兼首席技術官Lars Reger日前在接受《電子工程專輯》采訪時表示，展望未來10年，智能的數字輔助系統(tǒng)將會成為新的驅動力，他將這樣的新世界稱之為“預知變化、自動化的世界”。

預知變化、自動化的世界

我們該如何更好地理解這一概念？Lars Reger說其實并不復雜，比如今天我想通過外賣點一個披薩或者從淘寶上買一件商品，只需要拿出手機操作，即可獲得所需要的產品和服務，這似乎是司空見慣的事情。但未來，世界是能夠預知我們需求的。

恩智浦（NXP）執(zhí)行副總裁兼首席技術官Lars Reger

他援引咨詢機構的數據稱，未來5年，全球將有500億個智能連接設備和數百萬個云中心；未來10年，5000萬到1億個新的智能連接設備會進入到我們的生活。而恩智浦最大的優(yōu)勢，在于能夠提供一整套的芯片解決方案來支持智能連接設備，這些智能連接設備包括便攜式的產品，如智能手表、平板電腦、智能手機，也包括智能家居、機器人制造，以及非常復雜的智能連接的電動汽車。

“從根本原理來說，所有智能連接設備都是相同的?！盠ars Reger解釋說，智能設備通過感知環(huán)境，或者連接云獲得更多信息，再將從云上獲得的建議傳導到智能設備上。但他強調稱，智能連接設備能夠運轉的另一個非常重要的前提，是必須建立在可信任的基礎上。“我們很難想象自家的冰箱會突然在周末自作主張地預訂500升牛奶或者自動關閉恒溫器。所以，智能連接設備必須要做到功能安全和信息安全，并且能夠防止入侵，這是發(fā)展智能互聯設備最基本的理念”。

智能世界的“四大樂章”

感知、思考、連接、行動，這是恩智浦為智能世界這一宏大交響樂準備的四大樂章，也是恩智浦推出智能產品的內在邏輯主線。

感知

在CES 2021上，恩智浦推出了基于CMOS工藝、微控制器和收發(fā)器的全套雷達傳感器解決方案，可以對汽車進行360度的安全環(huán)繞式探測。它不僅能提供高分辨率圖像，還確保車輛的所有位置都能夠覆蓋雷達，從而實現360度的安全環(huán)繞式探測，這對于在城市環(huán)境中的行車和自動泊車至關重要。

成像雷達是這次發(fā)布的重點內容之一。盡管Lars認為“4D成像雷達”這一說法存在一定的誤導性，但毫無疑問，這是一項突破性的技術，而且恩智浦希望用成像雷達替代激光雷達的想法已經有6年之久了。

恩智浦的成像雷達主要應用于精度要求較高的前向雷達，同時也可為汽車角雷達和側向雷達提供成本更低、效率更高的解決方案。以汽車行駛在隧道中為例，成像雷達可以測量整個隧道的長度和寬度，并且能感知物體的幾何形狀，當隧道中出現其它的交通參與者時，比如卡車、摩托車和汽車，成像雷達可以提供高分辨率圖像。換言之，汽車的視覺更加先進了。

按照Lars的描述，目前，實驗室中各種器件包括微處理器S32R45都已經準備齊全，恩智浦正在和一線供應商進行合作將產品提供給客戶，OEM廠商預計將在今年下半年進行車輛實驗，并于明年推向市場。

“在過去兩年的時間里，自動駕駛汽車市場正在慢慢降溫，人們對于全自動駕駛的關注度并不高，幾乎沒有廠商在研究L5的全自動駕駛，大部分是在研究L3的量產，在接下來3至5年的時間里都是相同的情況，所以我覺得在這樣一個領域，成像雷達相較于激光雷達是有優(yōu)勢的?！?/p>

Reger說恩智浦現在已經進入“軟件定義雷達”的時代。技術層面，可以實現從1GHz的軟件定義無線電提高到6GHz的軟件定義的車與車間的交互；同時，軟件定義的超寬帶達到9GHz的水平，軟件定義的雷達達到18GHz的水平。在恩智浦，40%的開發(fā)者都是軟件的開發(fā)者，而不僅僅是芯片設計的開發(fā)者。

思考

BlueBox 3.0平臺則是恩智浦最新推出的支持域架構的安全汽車高性能計算平臺。雖然僅有雪茄盒一般大小，但卻能通過S32G微控制器和高性能Layerscape處理器LX2160A提供可擴展的強大算力，并可通過8個接口添加加速器功能。

Lars Reger用下圖為我們解釋了汽車架構的轉型。汽車的扁平架構大約是20年前開發(fā)出來的，當時只有10到20個控制器件，而隨著汽車越來越復雜，車身網絡就必須被分割成子網絡，這也是域架構的由來。在域架構的構造下，需要把汽車的功能進行分區(qū)，比如專門負責自動駕駛的區(qū)域、信息娛樂系統(tǒng)的區(qū)域、動力總成的區(qū)域以及車身電子和連接的區(qū)域等，每一個域和其他域都是分開的。這樣的優(yōu)勢是，如果要對自動駕駛的一個域進行修改或擴展時，可以不用重新評估動力總成的域，因為兩者是完全分開的。

“自動駕駛不同級別對邊緣計算的需求并不相同，比如L1和L4計算量差別顯著，L4還有人工智能的介入，對于數據計算也有更高的要求，”Lars認為，當前汽車制造商的重心已從全自動駕駛汽車的挑戰(zhàn)轉移到了通過計算能力打造差異化汽車，而用戶定義汽車允許消費者為當今的智能互聯設備添加新功能。如果車企在未來10年要為1款量產車推出100條汽車生產線，并且涵蓋從L1到L4級別的自動駕駛，他們需要的是可擴展的高性能計算平臺。

連接

針對智能家居，恩智浦推出的全新WiFi-6E三頻段片上系統(tǒng)，使用6GHz頻段，能夠同時處理居家場景中的幾百個終端設備，并且支持4Gbps帶寬，是非常強大的智能家居解決方案。

手機結合UWB實現汽車門禁的功能是另一個經典案例。在這一過程中，移動支付的功能也已經實現，實體鑰匙包和錢包都不再需要，其功能均轉移至手機。另外，恩智浦提供在護照里面使用的具有生物特征的芯片，也可以把同樣的芯片裝到冰箱里，從而不但能證明“我是我”，還能證明“這臺冰箱也是我的冰箱”。

類似的創(chuàng)新應用還有很多，都能加入到新的智能互聯設備中。通過結合芯片，這些設備有了自己的“護照”，在實現新功能的同時確保安全性。在這樣智能互聯的系統(tǒng)中，我們就可以擁有一個能夠預知變化并且實現自動化的世界。

行動

而在工業(yè)領域，考慮到快遞公司需要隨時定位追溯可疑包裹，包括疫苗在內的冷鏈運輸物品需要確保安全等實際應用，恩智浦和LivingPackets攜手推出全新智能運輸包裹THE BOX，在i.MX RT1062跨界MCU、CLRC663 plus前端和NTAG I2C plus互聯標簽的加持下，消費者只需用智能手機輕觸包裝盒，即可接收或拒收包裹并進行身份驗證。

安全服務方面，EdgeLock 2GO物聯網云平臺可以把所有的安全設備都接入到云端。比如在墨爾本，消費者只需在移動端添加一個票務系統(tǒng)，就可以實現無縫、便利的購買乘車票、券、卡等服務，不需要進行紙質車票的購買。

在智能駕艙方面，NXP有汽車無線電、車內音響、便攜設備的無線充電，還搭配9GHz的超寬帶技術方案等，可以控制汽車門禁、實現座艙監(jiān)測。此外，智能駕艙中還有i.MX 8家族系列產品，軟件定義的無線電、連接技術、車內架構中的應用處理器、車內網絡、電池管理、Wi-Fi/藍牙等，這些廣闊的產品組合在穩(wěn)步創(chuàng)新中，下一代研發(fā)也會基于這一思路進行。

“在中國市場，很多廠商既是競爭者也是合作伙伴，恩智浦一直在尋找和中國供應商、客戶更多的合作機會，最終目的是希望一起推動包括汽車、5G、邊緣計算在內的多個行業(yè)的蓬勃發(fā)展?！盠ars Reger表示。
編輯：hfy