隨著汽車產(chǎn)業(yè)向智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動化方向加速演進，車載電子電氣架構(gòu)正經(jīng)歷著從分布式到域控制、再到中央計算的深刻變革。安謀科技產(chǎn)品研發(fā)副總裁劉浩近日指出，這一架構(gòu)變遷不僅重塑了汽車的功能形態(tài)，更對核心的汽車芯片提出了前所未有的新要求，尤其是在安全、算力和場景適應性三大關(guān)鍵維度上，為集成電路設(shè)計帶來了新的機遇與挑戰(zhàn)。

安全已成為汽車芯片設(shè)計的首要前提與核心基石。傳統(tǒng)分布式架構(gòu)下，功能相對獨立，安全邊界較為清晰。而新一代集中式架構(gòu)將動力、底盤、車身、座艙、自動駕駛等多個域的功能集成于少數(shù)高性能計算單元，使得系統(tǒng)復雜度指數(shù)級上升，潛在的攻擊面也隨之擴大。劉浩強調(diào)，芯片級的安全必須實現(xiàn)從硬件到軟件的全棧防護。硬件層面，需要集成可信執(zhí)行環(huán)境、硬件安全模塊、內(nèi)存加密等物理安全機制，確保密鑰存儲、安全啟動、數(shù)據(jù)加密等基礎(chǔ)操作不可篡改。軟件與系統(tǒng)層面，需支持功能安全標準與信息安全標準的融合，例如同時滿足ISO 26262 ASIL-D等級的功能安全要求和ISO/SAE 21434等網(wǎng)絡(luò)安全標準。芯片設(shè)計必須將安全視為原生特性，而非事后附加，構(gòu)建起貫穿芯片、系統(tǒng)、云端的縱深防御體系。

算力需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，且呈現(xiàn)異構(gòu)化、可擴展化特征。智能駕駛從輔助駕駛向高階自動駕駛邁進，感知、決策、規(guī)劃算法日益復雜；智能座艙追求多屏交互、高清影音、沉浸式體驗，這些都需要海量數(shù)據(jù)處理能力。劉浩表示，單一類型的計算單元已無法滿足多元化的計算需求。未來的汽車芯片將是CPU、GPU、NPU、ISP、DSP等多種處理單元的高效組合。CPU負責通用控制與復雜邏輯，GPU和NPU分別加速圖形渲染與AI推理，專用處理器則處理傳感器數(shù)據(jù)流。這對芯片的架構(gòu)設(shè)計提出了極高要求：需要實現(xiàn)高性能、低功耗、實時性的平衡；需要支持算力的靈活配置與動態(tài)調(diào)度；需要先進的封裝技術(shù)來集成不同工藝節(jié)點的計算單元。因此，集成電路設(shè)計必須從傳統(tǒng)的性能導向，轉(zhuǎn)向場景驅(qū)動的異構(gòu)計算架構(gòu)創(chuàng)新。

應用場景的多樣性與快速迭代對芯片的靈活性與場景適應性提出了新要求。汽車不再僅僅是交通工具，而是逐漸演變?yōu)橐苿拥闹悄芸臻g，其功能場景千差萬別，從高速巡航到城市擁堵，從影音娛樂到辦公協(xié)作，且軟件定義汽車的趨勢使得功能可通過OTA快速更新迭代。劉浩認為，這就要求底層芯片具備更強的可編程性和可配置性。一方面，通過硬件抽象和虛擬化技術(shù)，實現(xiàn)硬件資源的池化和靈活分配，以支持多個不同安全等級、實時性要求的應用在單一硬件平臺上并行運行。另一方面，采用可擴展的模塊化設(shè)計，允許車企或Tier1根據(jù)車型定位、功能需求，對芯片的計算核心、外設(shè)接口等進行定制化配置，從而在控制成本的同時精準滿足特定場景需求。這要求設(shè)計方法學從固定功能ASIC思維，向更靈活的SoC平臺化設(shè)計演進。

劉浩指出，車載架構(gòu)的集中化趨勢正驅(qū)動汽車芯片向“安全為根、算力為核、場景為本”的方向發(fā)展。對于集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)而言，這意味著一場從設(shè)計理念到技術(shù)實現(xiàn)的全面升級。設(shè)計者需要深度理解汽車終端的真實應用場景與系統(tǒng)需求，與整車廠、算法公司、軟件開發(fā)商緊密協(xié)同，打造出既安全可靠、又算力充沛、且能靈活適應未來變化的芯片產(chǎn)品。安謀科技作為全球領(lǐng)先的半導體IP提供商，將持續(xù)投入于高性能CPU、安全IP、計算平臺等核心技術(shù)的研發(fā)，賦能產(chǎn)業(yè)伙伴共同應對這場由架構(gòu)變遷引發(fā)的芯片革新浪潮，為構(gòu)建更加智能、安全、個性化的未來汽車奠定堅實的數(shù)字基石。