曾經有人估計，電動車所使用軟體的複雜度將不亞於5架波音787飛機的規模，若再考量到感測器、網路通訊等的各類運算，對晶片數量和效能的需求也會大幅增加。這也反映了在軟體定義汽車（Software Defined Vehicle）風潮下，傳統汽車產業將逐漸與資通訊產業相融合，讓更多元的應用創意在新世代的電動車上百花齊放。

圖片來源 : shutterstock、達志影像

本刊前文（Arm：半導體晶片專門化發展趨勢已經成形）曾經報導過，為因應多樣、複雜的新興需求，專門化運算將成為未來半導體晶片的應用趨勢。其中最典型的案例，就是方興未艾的電動車產業。

安謀（Arm）亞太區車用市場資深總監鄧志偉表示，汽車的電動化已經是個不可逆的趨勢，而且伴隨著傳統的內燃機退出市場，既有的汽車結構也必然跟著大改。此外，因應行車安全與自動駕駛的需求，先進駕駛輔助系統（ADAS）也逐漸成為新車的標準配備。「現在連入門級的車款都要標榜自己有Level 2+的自駕等級，」他補充，「如此一來車上的感測器數量、資料規模也會大幅增加，對晶片運算能力的要求更是大幅提高。」

ADAS已逐漸成為新車標準配備

此外，人機介面也是這波電動車產業變革的重要推手。「這不只是開開冷氣、音響而已，」鄧志偉強調，電動車重視的是乘客的使用體驗，尤其在新功能不斷升級的同時，也必須讓車內的使用者能夠完整使用。換句話說，這就像人們早已習慣的智慧型手機一樣，在每一次作業系統或應用程式更新後，使用者就能夠享受更高效、便捷的服務。

圖1：在軟體定義汽車的趨勢下，未來的汽車也能透過軟體更新安裝新功能

來源：https://www.arm.com/blogs/blueprint/software-defined-vehicle

能讓汽車跟資通訊設備一樣，透過系統升級來提升效能，就是軟體定義汽車（Software Defined Vehicle）的意義。「簡單來說，軟體定義汽車有兩大目標：一個是能透過軟體升級，另一個是加快開發時程，」鄧志偉表示，除了運輸工具不可或缺的功能安全（functional safety）以及即時回應（real-time response）之外，軟體定義汽車的發展軌跡，將會愈來愈類似智慧型手機、資料中心等資通訊產品。

因此，目前由硬體架構主導一切的車輛產品，未來將轉變為由軟體系統定義、主導。「這樣的好處是產品的功能不會受到既有的硬體框架限制，如果廠商開發出更新的駕駛安全技術，就能透過軟體更新安裝到車子裡，」鄧志偉預測，在此一趨勢下，車輛在設計硬體架構時，就必須預留日後效能再成長的空間，「例如針對特定功能的發展趨勢，晶片規格就必須跟得上未來的運算需求。」

至於更關鍵的軟體，更將顛覆現行的嵌入式系統（embedded system）。鄧志偉指出，由於電動車的功能日益多元，傳統的嵌入式系統不但無法滿足需求，更有安全上的疑慮。因此，他認為，軟體定義汽車勢必改採集中化運算的概念，也就是將過去分散在各個子系統的運算功能，整合進同一個作業系統平台上，再用效率強大的CPU分配運算能量。換句話說，未來電動車的環境感測、聯網通訊、車用娛樂……都會轉化成可持續升級的應用。

在共通技術平台下，軟體定義汽車可望提早實現

圖2：SOAFEE的管理委員會（governing body）成員，除了Arm還包含雲端（aws）、傳統汽車供應鏈（BOSCH、Continental）以及軟體業者

來源：https://soafee.io/

Arm在2021年主推的SOAFEE，主要工作就是建構電動車的軟硬體架構平台，讓有興趣投入的業者可以在共通的產業標準之上，開發電動車產品。「SOAFEE完全是開源的，而且從程式碼就做到開源；這是因為我們希望愈多人加入愈好，」鄧志偉強調，除了科技大廠外，許多傳統汽車產業鏈還有雲端、軟體業者，在這一年間都加入SOAFEE的運作。他也估計，最快在2025、2026年間，就可以看到SOAFEE架構正式導入市場應用。

對於產業界，尤其是有志於進軍電動車產業的資通訊業者來說，產品開發的速度也將因為SOAFEE而增加。「有了共通的技術規格，電動車的軟、硬體研發就能夠同時進行，」鄧志偉強調，SOAFEE提供了一個雲端原生（Cloud Native）的模擬環境，讓業者可以在實際投入生產前，先在雲端系統中進行研發與測試，「現在一項汽車的新功能經過反覆測試、驗證通過至少要三到五年，但以後大部分的工作都可以在雲端上進行，上市的時程可望大幅縮短，」鄧志偉說。

很明顯地，未來的汽車產業將與現在大不相同。消費者買車時關注的不再只是當下的性能，還包括未來的擴充潛力；業者提供的除了車輛本身以外，更會以加值的升級服務作為行銷訴求；更重要的是，有了共通的技術平台，各式各樣的應用都可望在汽車這個載體上呈現。這樣的夢想，想必很快就會實現。

資料來源：

1. 「Automotive Products and Solutions for the Software Defined Vehicle」會議資料，Arm年度科技論壇（Arm Tech Symposium），2022/11/02

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