恩智浦i.MX 95應用處理器推動電子駕駛艙設計

微電子和軟件技術的快速發(fā)展正在深刻地改變車載娛樂中控和安全系統設計，重新定義駕駛體驗。

這一轉型的核心是電子駕駛艙 (eCockpit)，這是現代化汽車中的一個復雜系統，在一個統一的界面中集成了娛樂中控、連接和安全監(jiān)測功能。eCockpit控制一切，讓駕駛員了解相關情況并保持連接，通過實時監(jiān)測和自主響應提升汽車安全。

eCockpit的核心是駕駛艙域控制器，它將多個電子控制單元(ECU)整合到一個統一的系統中，該系統無縫管理連接、顯示器和觸摸屏、數字儀表板、娛樂中控系統和駕駛輔助功能。

了解恩智浦i.MX 95應用處理器系列，該高性能片上系統 (SoC) 平臺為當今的eCockpit設計提供了高度集成的域控制器解決方案。其異構多核架構可以控制主機和數字儀表板，以及平視顯示器，顯著提升了效率并降低了復雜性。這種整合簡化了eCockpit架構，降低了電纜和連接器的成本，并簡化了設計復雜性。

推動eCockpit設計的三大汽車趨勢

汽車駕駛艙正在向先進的eCockpit演進，體現了從機械控制向數字顯示器的轉變，通過定制、無線通信、互聯網接入和智能手機集成來增強駕駛體驗。三個關鍵趨勢正在重塑eCockpit設計：

1汽車電氣化：隨著供應鏈問題的緩解和價格競爭力的提升，電動汽車(EV)變得更加實惠，具有成本效益的eCockpit設計對于加速從內燃機向電力的轉變至關重要。

2軟件定義汽車 (SDV)：汽車正在向軟件可升級網絡發(fā)展，通過無線 (OTA) 技術支持快速功能更新和增強，逐漸擺脫固定的硬件設計。

3先進的安全系統：現代化汽車配備了高級駕駛輔助系統 (ADAS)，如車道偏離和自適應巡航控制以及駕駛員監(jiān)測系統 (DMS)。eCockpit的設計必須符合最新的安全標準，以確保功能安全。

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選擇合適的駕駛艙域控制器解決方案

隨著汽車行業(yè)邁向由經濟實惠的電動汽車、SDV技術和先進安全系統所定義的未來，對成本優(yōu)化的eCockpit解決方案的需求比以往任何時候都更加迫切。

i.MX 95應用處理器采用集成多核架構，搭載了6個Arm Cortex-A55核，具有圖形、機器視覺和視頻加速功能，為eCockpit設計提供了出色的計算能力可擴展性，能夠滿足這一市場需求。該處理器的獨立安全域采用Arm Cortex-M7處理器，為應用程序提供安全的處理環(huán)境，以滿足ISO26262 ASIL-B安全標準要求，并且無需配套MCU。

i.MX 95處理器在一個靈活的SoC中結合了低功耗、實時和高性能處理能力，提供了一個強大、可擴展的平臺，擁有開發(fā)人員簡化eCockpit設計所需的所有基本技術。這種集成化的方法不僅可降低系統成本，簡化OTA軟件更新流程，而且在減輕重量和降低功耗方面也取得了顯著效果。對電動汽車來說，這一點尤其重要。

恩智浦的i.MX95應用處理器

一種高度集成的管理程序軟件替代方案

管理程序是在SoC的最低級別運行的軟件層，用于支持客戶操作系統。在典型的eCockpit設計中，管理程序允許多個操作系統 (如用于主機的Android操作系統和用于儀表板的Linux RTOS) 在單個處理器上并行運行?；诠芾沓绦虻膫鹘y系統需要這個額外的軟件層來管理多個操作系統，增加了設計成本和復雜性以及潛在的性能瓶頸。

相比之下，i.MX 95處理器的異構多核架構消除了對管理程序技術的需求。它可以在Cortex-M7內核上的安全RTOS上執(zhí)行安全相關功能，如儀表板顯示和音頻鈴聲，而Cortex-A55內核則專用于在Android等豐富操作系統上運行非關鍵任務。通過允許不同的內核直接運行獨立的操作系統，開發(fā)人員可以避免管理程序帶來的性能影響以及額外的成本和復雜性。該處理器的Cortex-M7內核還可以對DMS等其他關鍵任務進行安全監(jiān)測。同時，其他內核可以運行Android操作系統，為娛樂中控系統提供豐富、駕駛員友好的界面，而不會干擾安全關鍵功能。

先進的機器視覺和圖形處理

隨著DMS、環(huán)視和交通標志識別 (TSR) 等功能日益普及，機器視覺已成為eCockpit系統的必備功能。i.MX 95處理器的eIQ Neutron神經處理單元 (NPU) 能夠驅動機器視覺，作為由多個攝像頭傳感器或聯網智能攝像頭組成的統一視覺處理流程的一部分。恩智浦嵌入式圖像信號處理器(ISP)支持多種成像傳感器，包括用于機器視覺應用的紅外設備。

i.MX 95處理器的圖形處理和多媒體功能對于打造沉浸式eCockpit體驗尤為重要。集成的Arm Mali GPU使開發(fā)人員能夠提供豐富、生動的3D圖形，從eCockpit數字儀表板擴展到多顯示器娛樂中控系統。

設計保障安全

在功能安全方面，i.MX 95處理器通過其功能安全域實現了符合ISO26262 ASIL-B安全級別的汽車設計，從而覆蓋了所有基礎需求。該處理器可以支持各種安全關鍵功能，如聲音警報、儀表燈和攝像頭顯示器，以滿足汽車制造商設定的高可靠性標準。

面向未來的下一個eCockpit設計

隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，i.MX 95系列作為一種強大、高度集成的處理解決方案脫穎而出，能夠降低eCockpit設計的成本和復雜性。

作為汽車芯片和軟件解決方案的一站式供應商，恩智浦還提供全面的電源管理IC (PMIC)、調諧器、Wi-Fi和藍牙無線SoC、CAN/以太網收發(fā)器、SDV平臺和HMI設計工具組合，以簡化功能豐富的汽車娛樂中控系統的開發(fā)。

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本文作者

Jim Bridgwater，恩智浦半導體汽車邊緣產品線全球產品市場資深總監(jiān)，領導恩智浦汽車駕駛艙和車載信息服務應用的產品市場團隊。他曾領導實施恩智浦在企業(yè)和家庭網關應用領域的數字網絡營銷計劃，在此之前，他曾擔任多個職位，負責汽車娛樂中控應用領域的歐洲營銷活動超過五年。在恩智浦工作的25年里，Jim還參與了面向工業(yè)控制和消費電子應用的微處理器、DSP和射頻解決方案的市場營銷工作。此前，他曾擔任德州儀器公司的系統工程師。Bridgwater先生獲得了英國曼徹斯特大學科技學院的電子學士學位。他參與并獲取了多項與節(jié)能相關的系統總線架構專利，撰寫了多篇關于安全、娛樂中控、圖形處理、移動電視和無線通信的文章。