驅動次世代車載運算（第二集）

概覽

約翰：今天在《the garage 》節目中，我們將帶來與恩智浦半導體（NXP Semiconductors）合作的兩集系列節目之第二集。在上集節目中，來賓布萊恩·卡爾森（Brian Carlson）正談論如何透過多元的半導體與生態系解決方案來改變軟體定義車輛（SDV）。在今天的對談中，我們將延續這個話題，探討車輛的未來發展，例如分區架構，以及在其他許多方面的合作。讓我們開始吧。

恩智浦（NXP）正與Sonatus 合作開發車載軟體

約翰：我們也注意到，你知道你提到了許多軟體工程師，而不僅僅是硬體工程師。我的意思是，我們正在處理這些問題，並且持續與你們一些非常優秀的同仁會面，共同解決這些難題。我們很高興能參與其中，也很高興能在你們的各種平台上進行開發，並期待未來與你們繼續合作。這真是一次絕佳的合作。

布萊恩：沒錯，絕對是。我的意思是，你們在軟體定義網路（SDN）領域帶來了豐富的專業知識。而從企業基礎架構領域轉入這行，我最喜歡汽車產業的一點是，我們能與各類非傳統汽車企業合作；本週我們在資安方面又發布了新版本，真正將企業級的領先資安技術引入其中。 現在與來自網路領域的各位合作，我們在硬體層面也擁有豐富的網路專業知識——若追溯至摩托羅拉及其傳承，包括摩托羅拉、飛思卡爾，如今的恩智浦，對吧？我們在數位網路領域深耕已長達許多年。 在晶片基礎上結合你們的軟體專業知識，這簡直是強大組合，對吧？這就像是業界頂尖的解決方案，深受原始設備製造商（OEM）的重視。因為他們確實需要這套解決方案。我的意思是，他們也在建立自己的專業能力，但與此同時，我們發現現在與原始設備製造商（OEM）以及一級供應商的合作日益緊密，特別是與原始設備製造商的合作。 他們希望透過合作深入探索，對吧？我們會安排原廠來我們這裡待兩週，進行深度探討，並與Sonatus 共同合作，具體說明我們如何提供經過優化的端到端解決方案——這不僅僅是「這裡有一顆恩智浦的晶片，這裡有一些Sonatus 的軟體供您安裝」這麼簡單。而是我們實際攜手合作，讓這些流程更順暢、運作更高效。 我認為關鍵就在於這類合作夥伴關係。目的在於簡化流程，因為正如我們所談論的，這項 SDV 技術具有顛覆性。

Sonatus 車輛平台

布萊恩：這是一項挑戰。而且必須達到那種程度的合作，才能讓一切順利進行。

約翰：沒錯。我的意思是，你提到網路架構這部分。這正是我們能發揮所長的一塊領域，因為我們匯集了許多來自軟體定義網路（SDN）和資料中心網路領域的人才。因此，我們其中一項服務是為客戶提供一個配置平台，我們稱之為「Foundation」平台，讓客戶能夠配置、調整及管理他們的車載網路。 我認為這非常強大。此外，您也提到我們的一些數據產品，我們的「Collector」產品目前運行於恩智浦（NXP）硬體之上，用於進行細粒度的數據收集。因此，能與您並肩合作，並協助為我們的車廠客戶和一級供應商提供這類整合解決方案，實在令人振奮。

汽車軟體定義網路

布萊恩：沒錯，這真的非常重要。關於軟體定義車輛，我想特別強調一點：大家總在談論無線更新，談論安裝新應用程式，但我喜歡這點在於——它不像智慧型手機那樣簡單，試著想想，當你在車輛的任何位置安裝一個新應用程式或新服務時。 現在我們談的不再只是將它部署在伺服器上，而是要將它部署在最底層，這會驅動出新的數據類型、新的頻寬需求以及新的特性，試著想想該如何管理這些。 你不能只是隨意部署某個東西，你必須配置網路。而且隨著這套全新的乙太網路技術，以及對這些車輛骨幹至關重要的時敏型網路（Time-Sensitive Networking），對吧？你需要有一套方法來管理服務品質（QoS）和確定性（determinism）；如果你只是下載東西，卻沒有將流量工程納入考量——這可是關鍵所在。這就是整個軟體定義網路（SDN）的核心。 我認為人們對這方面的討論還不夠充分。因此，我們正試圖讓大家了解，這是一個關鍵領域，而不僅僅是軟體、能夠部署到虛擬機器等這些層面。現在的重點在於，當你需要資料時，該如何取得；當你需要取得關鍵資訊並在車內傳輸時，又該如何處理。 如果沒有進行適當的交通工程規劃，或者缺乏動態重新配置以管理網路的能力，那可就麻煩了。這正是我欣賞你們所做之處，對吧？你們提供了這項能力，並讓原廠客戶能夠實現這一點。沒錯。這帶來了極大的幫助，因為我們已經從中汲取了許多教訓，對吧？

約翰：是啊，沒必要重新發明輪子。

布萊恩：沒錯。

分區架構

約翰：其實我認為這是一個絕佳的銜接點，或許可以談談「區域化」（zonal）技術。你剛才提到了「區域化」。我們與你們進行廣泛合作的領域之一，就是為下一代區域化網路鋪路——如果可以這麼說的話。我們在剛過去的消費電子展 [2023] 上進行了一場精彩的示範，而且經常談論這個話題。 幾個月前，我們曾與恩智浦（NXP）舉辦了一場關於分區網路的線上研討會，相關連結可於節目說明中找到。但關於您提到的車輛即時網路，我認為分區網路幾乎……可以說……您談到處理方面的即時性，而運用這些次世代分區網路的關鍵在於：我們該如何實現那種服務品質？ 我們該如何將這種即時性帶入現代網路中？因為汽車在歷史上向來完全或主要依賴 CAN 網路或其他技術。隨著我們轉向汽車乙太網路（Automotive Ethernet）及其他更具可配置性的新技術，必須意識到並非所有流量都具有同等重要性。 你知道，我必須確保我的時效性流量能在需要時準時送達，而我可能還有非時效性流量——例如影片或其他內容——這些流量可能會與時效性流量共用相同的鏈路。我們該如何管理這一切？這雖然涉及服務品質，但並非靜態的，隨著新的流量來源出現，必須進行調整，以確保能準時傳輸。

適用於分區架構的 NXP S32Z 與 NXP S32E

布萊恩：沒錯，正是如此。因此，我們一直討論的這項合作至關重要。但我們在矽晶片上所做的，特別是在各區域內，其實是植入硬體元件來協助實現這項功能。 沒錯，實際上在 S32Z 和 E 系列中，它們內建了一個具備豐富可配置選項的乙太網路交換器，擁有內部連接埠，我甚至可以將乙太網路連接埠映射到任何軟體任務上。 因此，您可以利用乙太網路、時間敏感網路（TSN）以及晶片內處理能力，來動態配置和控制這些功能。您知道，關鍵之一在於，OEM 和一級供應商該如何從當前的「盒式」模型，轉向「虛擬 ECU」這個概念呢？

約翰：他們需要一條下滑道。

布萊恩：他們需要一條「滑行路徑」，沒錯，完全正確，是的，他們需要一種實現這點的方法。這正是我們一直以來在裝置和軟體方面所著重的一項關鍵重點。 舉例來說，GreenVIP 是一款運行在其上的軟體，但我們首先透過矽晶片打下基礎，透過將一切虛擬化，在硬體層面上徹底隔離所有元件——從核心、記憶體、周邊裝置到 I/O 接腳。這正是我們真正獨特之處：我們包辦整個流程，而不僅僅是其中一部分，而是實現端到端的解決方案。 試想我們能做到什麼：透過這種硬體隔離機制——您可以啟動它、動態配置它，或在開機時安全地將其鎖定。對吧？這確實可行。因此，您可以讓該處理器或該任務運作起來就像過去那樣，或是像當今這般，就像一個獨立的「盒子」一樣。這樣一來，它便能保證服務品質，並確保映射至記憶體的頻寬，對吧？ 它能保證「我只控制這些 I/O 和這些計時器」等等。因此，您能免受干擾。這一切始於能夠實現此功能的矽晶片。接著，上層的軟體，例如 GreenVIP，讓使用者能夠真正掌控所有這些控制項，並根據需求配置整個晶片。 還有一個我常提到的重點是：我可以将這顆晶片放入雲端中的機箱裡。實際上，可以讓多家一級供應商在同一顆晶片上——甚至是同一個 Arm 核心上——開發軟體，而他們甚至不知道其他一級供應商的存在。真正重要的是，雖然大家很少談論這點，但這裡存在智慧財產權（IP）方面的考量。 沒錯。現在我們身處一個由多家軟體供應商組成的整合世界。你肯定不希望一級供應商 A 和一級供應商 B 能接觸到競爭對手的程式碼。因此，這種架構同時也強化了隱私與安全性，因為它們是完全隔離的。這樣一來，你既能兼顧兩全其美，又能實現整合。 但同時仍能維持開發環境——像是獨立的設備、隱私保護與隔離機制，這對原始設備製造商（OEM）而言至關重要。若缺乏這類技術，在軟體定義車輛（SDV）中便無法運作。因此，由硬體負責建構基礎架構，GreenVIP 負責配置，接著我們與合作夥伴（例如Sonatus ）攜手，將他們的軟體與控制層從雲端一路向下疊加至各個區域。

確保從現有 CAN 架構順利過渡

約翰：是的，你提到我們曾討論過這個過渡路徑以及部分硬體——你知道的，CAN 並不會消失，它在未來一段時間內仍將廣泛存在。但與此同時，你也希望利用車輛的主要骨幹網路，逐步轉向汽車乙太網路或未來的標準。目前，相關標準正經歷著許多演進。 因此，我們與您密切合作，針對諸如 CAN 轉乙太網路等議題進行大量工作，並採用 IEEE 制定的這些現代化 TSN 網路標準，讓您能夠將 CAN 訊號轉換為乙太網路訊號傳送至另一端，再將其轉換回 CAN 訊號，如此一來，您就不必一次將所有系統徹底重新設計。 您不僅能擁有平穩的過渡路徑，同時這些標準中還包含冗餘等極其強大的功能。

布萊恩：沒錯，絕對是。很高興你提到這點。這真的很重要，因為 SDV 是一段旅程。這是一場馬拉松，而不是短跑。試想一下，OEM 廠商背負著多少歷史遺留的問題。 事實上，他們目前仍保有許多硬體設備，卻未必完全清楚內部運作機制，因為這些設備是 10、15 年前由已離職的工程師所設計，相關文件也可能未盡完善，而他們必須將這些系統遷移過來。我們目前正致力協助車廠將系統遷移至這類平台，但在某些情況下，他們仍需依賴這些舊有硬體設備。 因此，SDV（軟體定義車輛）和分區架構並不會神奇地出現並取代一切。當然，有些從零開始的案例確實存在：像是矽谷、中國等地，那裡的狀況略有不同。但大型車廠擁有大量希望在某些領域繼續利用的既有系統，這更像是一場馬拉松。 因此，您需要具備支援這些懸掛在區域外設備的能力。這些就像是那些終端節點或舊式電子控制單元（ECU）。它們仍然使用 CAN，沒錯，或者將開始採用 CAN XL——我們現在已開始支援 CAN XL，正是為了提供更高的速度、頻寬等。所以您需要這項能力，才能支援這些舊系統，因為舊式介面並不會消失。 因此，CAN 還會在很長一段時間內存在。但真正用來連接所有這些元件的主幹網路，將更多地轉向 TSN 以太網。而冗餘機制確實會被納入其中，這是其中的一部分。也就是說，它涉及服務品質、確定性、帶寬保證，同時還具備冗餘機制——因為如果線路中斷，你仍然需要維持車輛的運作。

約翰：你稍早提到在「Zone」中，其中一項關鍵因素是重量。就車輛重量而言，傳統車輛的線路佈置複雜度與組裝複雜度，是生產過程中的巨大阻礙。因此我認為，透過這種方式，這方面將會得到改善。

透過「身體分區」逐步過渡到分區式架構

布萊恩：關於這一點，我來舉個例子，很快就好，因為大家有時會忽略這點。不過有時候，你知道的，我們談過「分區」的概念，也詳細討論過這種轉變。 我認為這有時會是漸進式的。如果你觀察各家原廠設備製造商（OEM），會發現它們採取的作法略有不同。有些是漸進式的，會從某種做法開始，然後可能在幾年後轉向另一種做法。所以這未必會在24年、25年就完全實現，過程中會有不同的階段。但有一點很有趣，其中一個漸進步驟就是我們所說的「車身分區」。 你讓我想到這一點，因為製造是當今的一大難題，對吧？車上那些笨重的電纜。我們聽過一些案例，他們甚至必須加熱電纜才能將其裝入車門。試想一下，我們希望消除許多線路佈置的複雜性，因為可靠性和製造都是巨大的挑戰。如果我能縮短製造時間，這就意味著我的車輛能獲得更高的利潤，同時也能降低成本。

約翰：這是給原廠製造商（OEM）的。

布萊恩：對原廠設備製造商（OEM）來說。沒錯，這影響非常大。但現在我們看到所謂的「車身分區控制」，對吧？這可能是一個漸進式的步驟——嗯，我們不妨先循序漸進地導入分區控制，但先從車身著手，因為這樣能讓我們以最小的投入獲得最大的回報。而且相較於處理所有即時運算以及其他必須執行的任務，這其實還算容易……

約翰：因為這是本地化的……

布萊恩：這是局部化的。試著想想，我有這四個區域。我只有一個接線盒，只布設一條電纜，而不是把 100 條電線都塞進一個接線盒裡。對吧？這樣不僅便於製造，也為未來做好準備；當你開始將這些裝置整合時，你便能理解隔離的原理，並掌握如何在新的軟體定義車輛（SDV）世界中進行開發。 同時，你還能減輕重量——省去所有那些線材的重量，並簡化銅線佈線的複雜性，提升可靠性，以及解決相關問題。所以我特別想強調這一點，因為你剛才提到這正是當前的關鍵所在。在某些情況下，對原廠製造商（OEM）而言，邁向分區化設計的第一步，就是先聚焦於車身部分，因為這能帶來所有這些價值。

支持從頭開始，還是支持車輛的漸進式演進

約翰：沒錯，而且我認為若從更宏觀的角度來看——你剛才也提到了一些……有些公司採取更激進的做法，選擇徹底推倒重來；也有公司沿用傳統模式，而兩者之間還有各種不同的做法。 而我們一直以來所做的一件事——聽起來你們似乎也在這麼做——就是向我們的原始設備製造商（OEM）和一級供應商客戶表明，你們不必拋棄現有的所有成果。 若您想從頭開始，那當然很好，我們可以提供協助。但如果您已有現有的基礎架構、現有的基礎能力等，我們也能協助您以您準備好的步調邁向未來。這點完全正確。 我這週也與原廠設備製造商（OEM）以及一級供應商進行了交流，事實上，有幾家一級供應商專程前來參加我們的展覽會，我們進行了這類討論，因為他們都在試圖釐清：什麼才是正確的道路？如何以最小的……基本上就是如何管理風險，對吧？我們該如何實現我們剛才開始討論的那些價值主張？ 該怎麼做？即使是循序漸進地推進，該從哪裡獲得最高的投資回報？以及該如何在長期內逐步實現，因為他們都面臨各種限制。每個人都在經歷這個過程：他們必須招募新類型的人才，必須開始……進行更多跨組織的協作，而且人們必須從系統層面來思考，而不是局限於單一模組或子系統層面。所以這，這非常重要。 但他們必須開始思考：在組織轉型期間，我當下能做些什麼？我該如何逐步邁向目標？因此，這些討論——無論是透過您、透過軟體、配置、自動化，或是我們在矽晶片領域的貢獻——對吧？而矽晶片領域的關鍵在於可擴展性。 所謂的可擴展性，是指擁有相容的裝置——這些裝置雖然型號相同，卻具備可擴展性、性能、佔用空間與軟體的相容性，同時也能引領你邁向未來，對吧？無論是同系列產品內的升級，還是向未來的演進，就像我們目前在五奈米裝置上所做的那樣。你知道的，我們已經在著眼……我們即將推出的五奈米裝置，將把這一切提升到新的層次。

S32 系列的發展歷程與 NXP S32N

約翰：你提到即將推出一個新角色，能不能稍微透露一點風聲？

布萊恩：沒錯。沒錯，大家一直在問這個問題，對吧。我們在 Computex 展上展示了我們的晶片，那是我們的首款測試晶片……5 奈米測試晶片。所以，我們目前確實擁有一顆可運作的測試晶片。我們有一款 5 奈米裝置，事實上這還是第一款，我相信這也是恩智浦（NXP）的首款 5 奈米裝置。 它被稱為 S32N，而 S32N 將在這些連網自駕車（SDV）中扮演關鍵角色。除了確認它即將問世，以及從現行晶片到下一代產品有一條——我認為相當不錯的——發展藍圖之外，目前我們還沒有更多資訊可以透露。因此，請期待在不久的將來，我們將就此發布一些令人振奮的消息。

今日在雲端上的虛擬 S32N 環境中進行開發

布萊恩：關於這點，有個我們還沒真正討論過的很酷之處，那就是——你知道的——軟體開發流程會如何改變？雲端技術又將如何介入？因為我認為，這確實是關鍵轉捩點，現在所有開發工作都移轉到雲端進行了。基本上就是這樣，對吧？因為在矽晶片正式上市之前——這款針對量產設計的矽晶片即將問世——我該如何提前進行開發呢，對吧。 因此，我們談到業界常提到的「左移」（Shift Left）概念，也就是將軟體開發時程提前一年或更久。而我們正在實踐這一點，對吧？我們透過 S32N 正在實踐這一點，因為目前有數千名工程師實際上正在開發軟體，而且他們已經在雲端上的虛擬 S32N 環境中開發了一段時間了？

約翰：完全正確。我們曾與 AWS 的史蒂法諾・馬爾扎尼（Stefano Marzani）深入探討過雲端原型開發的重要性，這內容出現在我們最近的一集節目中。他在節目中提到，正如你所說，這讓工程師能夠在硬體尚未就緒之前就開始開發軟體，而且相較於受限於實體硬體的情況，工程師在開發時擁有更強大的可擴展性。因此，這確實是一項非常重要的優勢。 而且很高興聽到，你們在內部開發和原型設計方面也採用了同樣的方式。

布萊恩：這顯然很重要，因為這不僅是「左移」，更是——你知道的——將這一切延伸至未來，是整個持續開發的過程。就像你說的，車輛會隨著時間不斷改進。所以我們實際上不僅支持「左移」，更將其延伸至「右移」。 這樣一來，它便涵蓋了整個生命週期。你所建置的基礎架構，你知道的，始於系統單晶片（SoC），包含控制單元、區域或控制器，並將這些元件整合在一起。因此，你會看到整輛車被虛擬化，而數位孿生將變得至關重要。這實質上是利用雲端來完成整個開發週期，而不僅僅是開發階段，而是涵蓋車輛的整個生命週期。

約翰：光是關於原型製作這整塊內容，我們光是討論這個就得花上一小時。

布萊恩：這是個非常廣泛的話題。

約翰：所以今天我們就不試了。但也許我們會再錄製一集。或許我們會邀請斯特凡諾來這裡，一起就這個話題進行一場三人對談。因為我知道你付出了很多心血。你提到了 AWS，但特別是在原型開發這方面，你確實一直走在前頭。

合作與安全意識至關重要

約翰：那麼，我們已經聊了很久。而且談及的範圍很廣，或許就請你分享一些最後的感想吧？

布萊恩：是的，我認為我們已經涵蓋了所有重點。總體而言，這確實是關於顛覆，但這是一種向好的顛覆，旨在為未來奠定基礎，這將真正為眾多新的應用場景、機會以及營收來源創造可能，不僅限於原始設備製造商（OEM），更涵蓋整個生態系統。 但關鍵在於，這需要合作，需要真正針對此目的進行優化的硬體與晶片，因為如果沒有這樣的晶片基礎，對吧？雖然大家常談論將軟體與硬體抽象化，彷彿硬體並不重要，我們只要從這裡或那裡插上一塊電路板就好。但實際上並沒有表面上說得那麼簡單。

約翰：這是一種合作關係。

布萊恩：確實必須如此，而關鍵在於硬體必須非常、非常出色。因此，我將創新比喻成一個三明治，由這些不同的層次組成——就像你所知道的，我們現在處於基礎層，也就是底層的那片麵包，它帶來了創新，讓我能夠高效、安全且可靠地完成這項工作。 你得想想這一點，這不是資料中心、智慧型手機，也不是人們過去所開發的那些裝置。它更像是一架飛機，對吧？你的生命取決於它。所以我們不能忘記，安全性至關重要。這絕對是，你知道的，一個重大考量。很多人都在談論「軟體定義車輛」，但我必須確保安全性：這兩者無法兼得。 當然是有方法的，但這確實需要大量的硬體和軟體來支援，透過分層架構來實際確保安全。這絕非易事。因此關鍵在於合作。必須基於專為軟體定義車輛（SDV）設計的硬體，負責全車的安全防護，而不僅是特定模組，而是整輛車。 這涉及軟體賦能與夥伴關係，以及生態系統的協作——例如與Sonatus 合作，將這些來自其他市場和領域的能力與專業知識引入此處，進而將所有資源整合，並與車廠（OEM）及一級供應商（Tier 1）密切合作，才能提供端到端的解決方案。因此，我想強調的重點是，這需要整個產業攜手合作，絕非單憑一家企業便能獨力完成。

兩大重點

約翰：是的。而我從今天的對話中得到的兩大關鍵點是：其一是這其中存在著……一個連續體。這並非……並非一次性的轉變，你不能單純用中央電腦取代現有系統，把伺服器放進後車廂就完事了。 那樣並不能解決問題。你需要一套能滿足不同需求的異質化解決方案，而且必須是即時運作的。至於你提到的第二點，我認為非常有說服力，那就是邁向 SDV 的過程是一段旅程。 正如俗話所說，這是一場馬拉松，而非短跑。但我認為這個比喻相當貼切：過程中必然會經歷過渡階段，各家車廠將以不同的速度，在車輛的不同部分進行轉型，以解決各自面臨的問題。此外，我認為這需要夥伴關係：硬體與軟體攜手合作，協助每家車廠、每家一級供應商，以他們自身準備好的方式，逐步邁向那個目標。

結論

約翰：所以，我們非常期待能與您合作。

布萊恩：當然。

約翰：而且很期待能駕駛量產車在路上馳騁——

布萊恩：而且裡面還有 NXP 和Sonatus ，對吧？

約翰：我也是！每次看到它，我都會忍不住微笑！所以啊，非常感謝布萊恩參與《The Garage 》。我們真的很高興你能來這裡。

布萊恩：很高興有這個機會。 我一直都在收看這些集數，一直想說真希望能和你聊聊。我很喜歡和你交談，而 SDV 確實是個絕佳的話題，因為正如我之前所說，它有太多值得探討的角度。所以，正如我所說，這簡直是一座金礦，而你接下來還有許多精彩的集數，我確信你一定能將這些內容完整地呈現給你的觀眾。感謝你給予這次機會。

約翰：非常感謝您。我們很感激您為今天的節目帶來了不同的觀點。

布萊恩：謝謝，約翰。

約翰：布萊恩，非常感謝您。今天我們從一個嶄新的視角——也就是硬體的視角——深入探討了軟體定義車輛，並探討了半導體技術，以及半導體與生態系合作夥伴如何為軟體定義車輛帶來實質性的改變。希望您喜歡這次的對談；若您喜歡《The Garage 》的內容，請為本集按讚，更歡迎訂閱我們的頻道，以便收看接下來即將推出的節目。 感謝您的收聽，我們期待很快能在《The Garage 》節目中再次與您相見。