作者： 周记 来源： 汽车制动网 日期： 2014年12月05日 12-10-22

 
10月16日，“Mentor Graphics集成电气解决方案论坛（IESF）”在上海成功举办。据悉，在中国持续举办到第7年的IESF论坛已经是一个汇聚汽车电气及电子系统设计工程师、经理人及高级管理者的知名专业论坛。为期一天的IESF论坛，除了上午的主论坛外，下午还以4个分会场就“配电系统设计”、“网络设计、整合和AUTOSAR”、“ADAS、信息技术和信息娱乐解决方案”和“电子设备热设计和测量”等四个主题进行专题研讨。期间，Mentor Graphics举办了“2014 IESF上海媒体见面会”，公司IESD业务发展总监Nick Smith博士和亚太区技术总监Russell Lee一同接受媒体采访，详细介绍了Mentor Graphics中国的汽车电子业务，并畅谈了未来汽车电子发展可能面临的挑战和机遇。
 
车载电子/电气系统遭遇挑战
为了满足政府部门出台的严苛节能减排法规的要求，以及顺应消费者对更便捷、舒适和安全的驾乘技术（大多基于电子）的需求，汽车电子/电气系统（E/E）正变得愈加复杂。Nick Smith说，如今，高端汽车可能拥有多达70个ECU（电子控制单元），从而能提供800多项功能，并通过5套系统总线相互连接。不过，随着电线、总线和功能的数量增加，出现潜在电路等意外问题的可能性也会增加。潜在电路问题可能带来的良性后果恰似糊涂的驾车人，但更严重的恶性后果包括丢失对安全至关重要的功能，甚至车祸。
   
事实上，为了解决众多车载电子/电气系统的网络化及集成化难题，将两种或更多不同微处理器（MPUs）和/或微控制器（MCUs）结合在一起的架构——异构多核系统——正快速成为汽车原始设备制造商及一级供应商的首选。Mentor Graphics提供的技术资料称，当项目从松散连接系统的离散开发搬到集成的异构环境中时，可能会出现巨大的开发挑战。在离散开发时通常不会出现这些挑战，因为开发人员能够在他们自己设备的范围内进行设计、开发、测试和优化，他们只需设计和测试与系统其他部分的通信接口。但是，通过异构集成，嵌入式开发人员必须解决许多新的挑战，包括：系统架构的选择及优化、系统的配置、各系统的协调启动、系统的调试、设备的共享与隔离（故障）、处理器间通信（IPC），以及首当其冲的安全等等。
 
仅以安全为例，传统的离散架构，系统设计师可以整合与外界连接的嵌入式设备内的某项独立功能，并使任何外部恶意攻击远离系统的其余部分。在集成过程中，这些安全功能可集成到一个异构多核系统芯片上，但系统芯片上硬件和其它设备的共享性质又给阻挡攻击带来了新的挑战。随着蓝牙和 Wi-Fi 等无线通信媒介越来越多地使用于汽车中，拒绝服务攻击的潜在访问点数量也在增加。由此可见，随着越来越多异构系统的出现，传统的车内系统开发方法将难以为继。
 
Mentor Graphics抢先布局积极应战
以前，汽车设计的每个阶段都是一个“孤岛”，它们有自己的设计工具以及一种用来描述特定阶段的组件、输入和输出的复杂本地语言。通信通常也比较麻烦，每个步骤都需要转化和/或手动重新录入数据，从而导致冗余和延迟。这些方法难以应对当今的时间、成本和竞争压力。电气设计工程师需要能够与其他工程师及其它“孤岛”共享信息，来提升跨团队及跨部门的通信。他们需要能够更容易地理解变更的环境和影响，从而更快地执行变更，并且减少误解。
   
除了要确保整个设计开发团队之间的高效协作，如今汽车电子系统中软件也越来越复杂，一些高级车的嵌入式软件已经多达1亿行代码。同时，连接电子与机械之间的线束也多达数千甚至数百万根（据悉，有些豪华车内安装的电缆超过5000米、约重90公斤）。Russell Lee表示，为了应对越来越复杂的电子/电气系统的挑战，先进的硬件设计和软件开发技术必不可少。基于对车载电子/电气系统网络化及集成化大趋势的预见，Mentor Graphics在坚持自主研发的同时，还通过兼并重组来全面提升自身软硬件能力。
 
据Russell Lee介绍，2014年7月，Mentor Graphics收购了汽车系统架构和硬件参考平台（Reference Platform）创建技术的领先厂商XS Embedded GmbH（XSe），增强了公司在硬件方面的实力。除此之外，从2005年至今，Mentor Graphics还先后并购了Volcano Communications Technologies、embedded alley、CODESOURCERY及montavista automotive等公司，持续巩固着自身在从CAN、FlexRay到AUTOSAR等车载网络以及IVI领域的领先地位。Russell Lee强调说，Mentor Graphics是当前车载电子/电气开发工具领域软硬件能力最齐全和最强的公司，可以为汽车厂家及系统供应商提供适用于更大生态系统的完整电气设计套件，且有助于客户搭建与第三方MCAD、PLM或ALM工具集成的IT架构。
 
Russell Lee补充说，Mentor Graphics的设计套件具有很强的智能化、自动化。同时，采用模拟仿真工具，可在试制之前进行设计测试，确保能及早发现问题。相比而言，在设计早期进行调整的成本也相对较低，付出的时间代价也会少得多。例如，2014年9月，Mentor Graphics推出的最新版Mentor Embedded Hypervisor产品。该产品包含了更多可帮助开发人员在异构的芯片上更易于开发异构系统，从而提高系统开发的效率，并有系统配置、调试和硬件支持等新功能特性，可用于开发稳健、可靠且安全的应用程序。
 
此前的4月，Mentor Graphics透露，全球主要的线束供应商之一的德国LEONI公司正在全球业务范围内推广使用其Capital软件。Capital工具可通过在整个电气平台提供数据连续性和设计自动化实现成功的变化管理，从而有助于管理和应对车辆设计领域所面临的电子器件不断增多的复杂性和挑战。同时，该工具还能够在线束设计过程中，对线束子部件进行再分析，进而优化生产，大幅地降低汽车的生产成本。
 
在IESF论坛现场记者看到，除了业界熟悉的软件工具、各类创新的解决方案，以及现场展示的几套DEMO之外，Mentor Graphics推介的产品还包括MicReD 1500A功率循环测试设备。据资料介绍，这是一款为产品制造和实验环境而研发的设备，它在自动进行功率循环测试时，可以产生分析数据，供实时、在线式地进行失效过程分析，目的在于对电力电子器件应用在其寿命期内的可靠性进行测试。