曾经有人估计，电动车所使用软件的复杂度将不亚于5架波音787飞机的规模，若再考虑到传感器、网络通讯等的各类运算，对芯片数量和效能的需求也会大幅增加。这也反映了在软件定义汽车（Software Defined Vehicle）风潮下，传统汽车产业将逐渐与资通讯产业相融合，让更多元的应用创意在新世代的电动车上百花齐放。

图片来源 : shutterstock、达志影像

本刊前文（Arm：半导体芯片专门化发展趋势已经成形）曾经报导过，为因应多样、复杂的新兴需求，专门化运算将成为未来半导体芯片的应用趋势。其中最典型的案例，就是方兴未艾的电动车产业。

安谋（Arm）亚太区车用市场资深总监邓志伟表示，汽车的电动化已经是个不可逆的趋势，而且伴随着传统的内燃机退出市场，既有的汽车结构也必然跟着大改。此外，因应行车安全与自动驾驶的需求，先进驾驶辅助系统（ADAS）也逐渐成为新车的标准配备。「现在连入门级的车款都要标榜自己有Level 2+的自驾等级，」他补充，「如此一来车上的传感器数量、数据规模也会大幅增加，对芯片运算能力的要求更是大幅提高。」

ADAS已逐渐成为新车标准配备

此外，人机接口也是这波电动车产业变革的重要推手。「这不只是开开冷气、音响而已，」邓志伟强调，电动车重视的是乘客的使用体验，尤其在新功能不断升级的同时，也必须让车内的使用者能够完整使用。换句话说，这就像人们早已习惯的智能型手机一样，在每一次操作系统或应用程序更新后，用户就能够享受更高效、便捷的服务。

图1：在软件定义汽车的趋势下，未来的汽车也能透过软件更新安装新功能

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

能让汽车跟资通讯设备一样，透过系统升级来提升效能，就是软件定义汽车（Software Defined Vehicle）的意义。「简单来说，软件定义汽车有两大目标：一个是能透过软件升级，另一个是加快开发时程，」邓志伟表示，除了运输工具不可或缺的功能安全（functional safety）以及实时回应（real-time response）之外，软件定义汽车的发展轨迹，将会愈来愈类似智能型手机、数据中心等资通讯产品。

因此，目前由硬件架构主导一切的车辆产品，未来将转变为由软件系统定义、主导。「这样的好处是产品的功能不会受到既有的硬件框架限制，如果厂商开发出更新的驾驶安全技术，就能透过软件更新安装到车子里，」邓志伟预测，在此一趋势下，车辆在设计硬件架构时，就必须预留日后效能再成长的空间，「例如针对特定功能的发展趋势，芯片规格就必须跟得上未来的运算需求。」

至于更关键的软件，更将颠覆现行的嵌入式系统（embedded system）。邓志伟指出，由于电动车的功能日益多元，传统的嵌入式系统不但无法满足需求，更有安全上的疑虑。因此，他认为，软件定义汽车势必改采集中化运算的概念，也就是将过去分散在各个子系统的运算功能，整合进同一个操作系统平台上，再用效率强大的CPU分配运算能量。换句话说，未来电动车的环境感测、联网通讯、车用娱乐……都会转化成可持续升级的应用。

在共通技术平台下，软件定义汽车可望提早实现

图2：SOAFEE的管理委员会（governing body）成员，除了Arm还包含云端（aws）、传统汽车供应链（BOSCH、Continental）以及软件业者

来源：https://soafee.io/

Arm在2021年主推的SOAFEE，主要工作就是建构电动车的软硬件架构平台，让有兴趣投入的业者可以在共通的产业标准之上，开发电动车产品。「SOAFEE完全是开源的，而且从程序代码就做到开源；这是因为我们希望愈多人加入愈好，」邓志伟强调，除了科技大厂外，许多传统汽车产业链还有云端、软件业者，在这一年间都加入SOAFEE的运作。他也估计，最快在2025、2026年间，就可以看到SOAFEE架构正式导入市场应用。

对于产业界，尤其是有志于进军电动车产业的资通讯业者来说，产品开发的速度也将因为SOAFEE而增加。「有了共通的技术规格，电动车的软、硬件研发就能够同时进行，」邓志伟强调，SOAFEE提供了一个云端原生（Cloud Native）的模拟环境，让业者可以在实际投入生产前，先在云端系统中进行研发与测试，「现在一项汽车的新功能经过反复测试、验证通过至少要三到五年，但以后大部分的工作都可以在云端上进行，上市的时程可望大幅缩短，」邓志伟说。

很明显地，未来的汽车产业将与现在大不相同。消费者买车时关注的不再只是当下的性能，还包括未来的扩充潜力；业者提供的除了车辆本身以外，更会以加值的升级服务作为营销要求；更重要的是，有了共通的技术平台，各式各样的应用都可望在汽车这个载体上呈现。这样的梦想，想必很快就会实现。

数据源：

1. 「Automotive Products and Solutions for the Software Defined Vehicle」会议资料，Arm年度科技论坛（Arm Tech Symposium），2022/11/02

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