#過去的20年里，半導(dǎo)體市場大規(guī)模增長的主要驅(qū)動力是筆記本電腦、臺式電腦和家庭影音娛樂系統(tǒng)；在隨后的第二個10年里，手機、數(shù)據(jù)存儲和云計算組成了新的“三駕馬車”。而恩智浦（NXP）執(zhí)行副總裁兼首席技術(shù)官Lars Reger日前在接受《電子工程專輯》采訪時表示，展望未來10年，智能的數(shù)字輔助系統(tǒng)將會成為新的驅(qū)動力，他將這樣的新世界稱之為“預(yù)知變化、自動化的世界”。

預(yù)知變化、自動化的世界

我們該如何更好地理解這一概念？Lars Reger說其實并不復(fù)雜，比如今天我想通過外賣點一個披薩或者從淘寶上買一件商品，只需要拿出手機操作，即可獲得所需要的產(chǎn)品和服務(wù)，這似乎是司空見慣的事情。但未來，世界是能夠預(yù)知我們需求的。

恩智浦（NXP）執(zhí)行副總裁兼首席技術(shù)官Lars Reger

他援引咨詢機構(gòu)的數(shù)據(jù)稱，未來5年，全球?qū)⒂?00億個智能連接設(shè)備和數(shù)百萬個云中心；未來10年，5000萬到1億個新的智能連接設(shè)備會進(jìn)入到我們的生活。而恩智浦最大的優(yōu)勢，在于能夠提供一整套的芯片解決方案來支持智能連接設(shè)備，這些智能連接設(shè)備包括便攜式的產(chǎn)品，如智能手表、平板電腦、智能手機，也包括智能家居、機器人制造，以及非常復(fù)雜的智能連接的電動汽車。

“從根本原理來說，所有智能連接設(shè)備都是相同的。”Lars Reger解釋說，智能設(shè)備通過感知環(huán)境，或者連接云獲得更多信息，再將從云上獲得的建議傳導(dǎo)到智能設(shè)備上。但他強調(diào)稱，智能連接設(shè)備能夠運轉(zhuǎn)的另一個非常重要的前提，是必須建立在可信任的基礎(chǔ)上。“我們很難想象自家的冰箱會突然在周末自作主張地預(yù)訂500升牛奶或者自動關(guān)閉恒溫器。所以，智能連接設(shè)備必須要做到功能安全和信息安全，并且能夠防止入侵，這是發(fā)展智能互聯(lián)設(shè)備最基本的理念”。

智能世界的“四大樂章”

感知、思考、連接、行動，這是恩智浦為智能世界這一宏大交響樂準(zhǔn)備的四大樂章，也是恩智浦推出智能產(chǎn)品的內(nèi)在邏輯主線。

感知

在CES 2021上，恩智浦推出了基于CMOS工藝、微控制器和收發(fā)器的全套雷達(dá)傳感器解決方案，可以對汽車進(jìn)行360度的安全環(huán)繞式探測。它不僅能提供高分辨率圖像，還確保車輛的所有位置都能夠覆蓋雷達(dá)，從而實現(xiàn)360度的安全環(huán)繞式探測，這對于在城市環(huán)境中的行車和自動泊車至關(guān)重要。

成像雷達(dá)是這次發(fā)布的重點內(nèi)容之一。盡管Lars認(rèn)為“4D成像雷達(dá)”這一說法存在一定的誤導(dǎo)性，但毫無疑問，這是一項突破性的技術(shù)，而且恩智浦希望用成像雷達(dá)替代激光雷達(dá)的想法已經(jīng)有6年之久了。

恩智浦的成像雷達(dá)主要應(yīng)用于精度要求較高的前向雷達(dá)，同時也可為汽車角雷達(dá)和側(cè)向雷達(dá)提供成本更低、效率更高的解決方案。以汽車行駛在隧道中為例，成像雷達(dá)可以測量整個隧道的長度和寬度，并且能感知物體的幾何形狀，當(dāng)隧道中出現(xiàn)其它的交通參與者時，比如卡車、摩托車和汽車，成像雷達(dá)可以提供高分辨率圖像。換言之，汽車的視覺更加先進(jìn)了。

按照Lars的描述，目前，實驗室中各種器件包括微處理器S32R45都已經(jīng)準(zhǔn)備齊全，恩智浦正在和一線供應(yīng)商進(jìn)行合作將產(chǎn)品提供給客戶，OEM廠商預(yù)計將在今年下半年進(jìn)行車輛實驗，并于明年推向市場。

“在過去兩年的時間里，自動駕駛汽車市場正在慢慢降溫，人們對于全自動駕駛的關(guān)注度并不高，幾乎沒有廠商在研究L5的全自動駕駛，大部分是在研究L3的量產(chǎn)，在接下來3至5年的時間里都是相同的情況，所以我覺得在這樣一個領(lǐng)域，成像雷達(dá)相較于激光雷達(dá)是有優(yōu)勢的。”

Reger說恩智浦現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入“軟件定義雷達(dá)”的時代。技術(shù)層面，可以實現(xiàn)從1GHz的軟件定義無線電提高到6GHz的軟件定義的車與車間的交互；同時，軟件定義的超寬帶達(dá)到9GHz的水平，軟件定義的雷達(dá)達(dá)到18GHz的水平。在恩智浦，40%的開發(fā)者都是軟件的開發(fā)者，而不僅僅是芯片設(shè)計的開發(fā)者。

思考

BlueBox 3.0平臺則是恩智浦最新推出的支持域架構(gòu)的安全汽車高性能計算平臺。雖然僅有雪茄盒一般大小，但卻能通過S32G微控制器和高性能Layerscape處理器LX2160A提供可擴展的強大算力，并可通過8個接口添加加速器功能。

Lars Reger用下圖為我們解釋了汽車架構(gòu)的轉(zhuǎn)型。汽車的扁平架構(gòu)大約是20年前開發(fā)出來的，當(dāng)時只有10到20個控制器件，而隨著汽車越來越復(fù)雜，車身網(wǎng)絡(luò)就必須被分割成子網(wǎng)絡(luò)，這也是域架構(gòu)的由來。在域架構(gòu)的構(gòu)造下，需要把汽車的功能進(jìn)行分區(qū)，比如專門負(fù)責(zé)自動駕駛的區(qū)域、信息娛樂系統(tǒng)的區(qū)域、動力總成的區(qū)域以及車身電子和連接的區(qū)域等，每一個域和其他域都是分開的。這樣的優(yōu)勢是，如果要對自動駕駛的一個域進(jìn)行修改或擴展時，可以不用重新評估動力總成的域，因為兩者是完全分開的。

“自動駕駛不同級別對邊緣計算的需求并不相同，比如L1和L4計算量差別顯著，L4還有人工智能的介入，對于數(shù)據(jù)計算也有更高的要求，”Lars認(rèn)為，當(dāng)前汽車制造商的重心已從全自動駕駛汽車的挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)移到了通過計算能力打造差異化汽車，而用戶定義汽車允許消費者為當(dāng)今的智能互聯(lián)設(shè)備添加新功能。如果車企在未來10年要為1款量產(chǎn)車推出100條汽車生產(chǎn)線，并且涵蓋從L1到L4級別的自動駕駛，他們需要的是可擴展的高性能計算平臺。

連接

針對智能家居，恩智浦推出的全新WiFi-6E三頻段片上系統(tǒng)，使用6GHz頻段，能夠同時處理居家場景中的幾百個終端設(shè)備，并且支持4Gbps帶寬，是非常強大的智能家居解決方案。

手機結(jié)合UWB實現(xiàn)汽車門禁的功能是另一個經(jīng)典案例。在這一過程中，移動支付的功能也已經(jīng)實現(xiàn)，實體鑰匙包和錢包都不再需要，其功能均轉(zhuǎn)移至手機。另外，恩智浦提供在護(hù)照里面使用的具有生物特征的芯片，也可以把同樣的芯片裝到冰箱里，從而不但能證明“我是我”，還能證明“這臺冰箱也是我的冰箱”。

類似的創(chuàng)新應(yīng)用還有很多，都能加入到新的智能互聯(lián)設(shè)備中。通過結(jié)合芯片，這些設(shè)備有了自己的“護(hù)照”，在實現(xiàn)新功能的同時確保安全性。在這樣智能互聯(lián)的系統(tǒng)中，我們就可以擁有一個能夠預(yù)知變化并且實現(xiàn)自動化的世界。

行動

而在工業(yè)領(lǐng)域，考慮到快遞公司需要隨時定位追溯可疑包裹，包括疫苗在內(nèi)的冷鏈運輸物品需要確保安全等實際應(yīng)用，恩智浦和LivingPackets攜手推出全新智能運輸包裹THE BOX，在i.MX RT1062跨界MCU、CLRC663 plus前端和NTAG I2C plus互聯(lián)標(biāo)簽的加持下，消費者只需用智能手機輕觸包裝盒，即可接收或拒收包裹并進(jìn)行身份驗證。

安全服務(wù)方面，EdgeLock 2GO物聯(lián)網(wǎng)云平臺可以把所有的安全設(shè)備都接入到云端。比如在墨爾本，消費者只需在移動端添加一個票務(wù)系統(tǒng)，就可以實現(xiàn)無縫、便利的購買乘車票、券、卡等服務(wù)，不需要進(jìn)行紙質(zhì)車票的購買。

在智能駕艙方面，NXP有汽車無線電、車內(nèi)音響、便攜設(shè)備的無線充電，還搭配9GHz的超寬帶技術(shù)方案等，可以控制汽車門禁、實現(xiàn)座艙監(jiān)測。此外，智能駕艙中還有i.MX 8家族系列產(chǎn)品，軟件定義的無線電、連接技術(shù)、車內(nèi)架構(gòu)中的應(yīng)用處理器、車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)、電池管理、Wi-Fi/藍(lán)牙等，這些廣闊的產(chǎn)品組合在穩(wěn)步創(chuàng)新中，下一代研發(fā)也會基于這一思路進(jìn)行。

“在中國市場，很多廠商既是競爭者也是合作伙伴，恩智浦一直在尋找和中國供應(yīng)商、客戶更多的合作機會，最終目的是希望一起推動包括汽車、5G、邊緣計算在內(nèi)的多個行業(yè)的蓬勃發(fā)展。”Lars Reger表示。
編輯：hfy