驶向智能未来：新思科技电子数字孪生与SLM解决方案激发汽车行业无限可能

如今，软件和创新型半导体技术对汽车行业的影响日益凸显。随着软件内容的不断增多，无论是软件本身还是半导体组件，都面临着更大的故障风险。幸运的是，汽车制造商可以采取一系列措施来降低这些潜在风险。新思科技正与合作伙伴紧密合作，专注于复杂的软件定义汽车（SDV）领域，旨在助力汽车制造商提升汽车系统和片上系统（SoC）的开发能力。

通过结合双方的技术优势，汽车开发者能够更全面地掌握芯片在整个生命周期内的性能状况，并在设计阶段提前验证复杂的汽车系统，从而优化开发流程。

新思科技提供的解决方案包括：

芯片生命周期管理（SLM）- 以芯片中嵌入的监视器为基础，用于帮助汽车制造商在整个生命周期内观测、传输、分析和处理数据

虚拟原型- 专为软件在环（SiL）和虚拟硬件在环（vHiL）仿真而设计

上述解决方案可以为客户提供可扩展性、安全性和弹性。在本文中，我们将进一步介绍新思科技如何帮助汽车OEM、一级供应商和半导体供应商打造更智能、更安全、更可靠的汽车。

预测性汽车维护的芯片生命周期管理

制程技术的变异性、环境条件以及老化效应等因素，对芯片的性能构成了日益严峻的挑战。为此，SLM技术应运而生，它集成了功耗、电压和温度（PVT）监控器等片上IP，以及用于测量逻辑、内存和互连时序裕量的IP。这些技术能够在设备的整个生命周期内搜集数据，实现持续的分析并给出实用的反馈。

新思科技推出的SLM解决方案，专门针对汽车制造商在SoC内、边缘和云端选择的汽车数据进行分析。图1展示了部分相关流程。汽车制造商一旦确定了需要收集的汽车数据，就应在芯片的整个生命周期中寻找收集和分析数据的机会。这样做可以在设计、试产、生产和实际使用的各个阶段获得有价值的洞察，进而优化制造良率、提升芯片性能，并估算芯片的剩余使用寿命。此外，客户还可以选择利用新思科技的SLM边缘应用，将芯片指标和事件数据发送至Cloud，以便进行后续的存储和深入分析。

通过深入了解大量汽车的芯片健康状况，OEM可以更好地避免潜在的故障保修和产品召回事件。例如，某些相关数据可以帮助OEM判断，能否通过无线（OTA）修复或更换服务解决所发现的问题。

借助SLM技术，半导体供应商还可以了解芯片内部的实际情况。芯片是根据预期工作负载设计的，但在实际使用中，这些设备的工况可能大不相同。在生命周期内，汽车可能需在极热或极冷等不可预测的环境中运行数千小时，并且工作负载会经常波动。通过深入了解汽车运转时的芯片表现，半导体供应商可以调整下一代芯片设计或提出缓解措施来应对实际使用中的挑战。借助新思科技SLM监控器采集的芯片健康状况数据和现场分析处理，汽车制造商可以判断硬件问题与哪个OTA更新版本有关，查明这一点后，便可以通过快速恢复到早期固件版本来解决问题，随后还能与软件团队分享相关见解，以防问题进一步扩散。

虚拟原型如何帮助验证驾驶场景

虚拟原型设计是新思科技和AWS的另一个合作主题，旨在帮助汽车制造商加强SDV的开发。汽车电气化程度不断提高，而且愈发依赖运行在数百个芯片上的软件来提供新的汽车体验和功能，因此汽车的电气/电子（E/E）架构需做出根本性改变，进而转变软件开发模式，达成以下目标：

流程左移，尽早开始协同开发软件和电子系统

加快软件定义汽车的验证工作

使汽车制造商能够持续集成和部署无缝OTA软件更新

要全面验证如此复杂的集成系统，就必须在每个软件版本进入市场之前，驾驶测试车辆行驶数百万英里，并对多种场景做出评估，这对于汽车制造商来说未免太过苛刻。虚拟原型技术虽然仍离不开实际道路测试，但有助于在汽车实际原型真正问世之前，在虚拟世界中开始仿真。Rivian等汽车制造商正在利用虚拟测试，依靠先进建模和仿真技术来测试新的概念设计并快速将设计推向市场。

考虑到虚拟测试会生成海量数据，与在本地服务器上托管数据相比，云服务提供了一种理想的环境，能以更具成本效益的方式存储、分析并安全访问信息。汽车制造商进行了大量虚拟测试之后，可以在实际环境测试中，验证在不同环境条件和干扰因素等多种驾驶场景里得到的仿真结果。

电子数字孪生助力提升工作效率

虚拟原型有助于实现电子数字孪生，也就是电子系统、硬件、软件和环境的数字复制品，具体来说就是以数字形式表示SoC、电子控制单元（ECU）甚至整车电气和电子系统。与单纯依赖实物原型相比，电子数字孪生可以提高工作效率和系统质量，同时降低成本。该技术可以在整个产品生命周期内用于：

硬件环境下的软件开发和回归测试

性能验证，以更好地了解正在构建的系统能否在最终应用中按预期运行

功耗分析，以确定系统在运行繁重工作负载时能否在最终应用中提供理想的功耗/性能组合

验证OTA软件更新或汽车子系统

为了帮助OEM部署数字孪生，新思科技凭借其深厚的汽车专业知识，提供了全面的虚拟原型技术和。借助这些技术，客户无需再在数量有限的物理测试平台上按顺序运行少量测试，而是可以提前推进开发以及并行运行数千个测试。

结语

借助基于云的芯片健康状况监控和电子数字孪生平台等技术，OEM、一级供应商和半导体公司可以提高工作效率和质量，缩短产品上市时间，从而提升竞争力并改善客户体验。通过基于云的SLM和虚拟原型技术，新思科技为汽车制造商加速推进SDV的开发奠定了基础。