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可信賴的汽車半導體之需求及最佳實踐

本白皮書協助您掌握汽車半導體品質、功能安全性、可靠度與資安挑戰，並分享業界最佳實踐。

深度解析Synopsys.ai 技術

觀看網路研討會，瞭解如何運用全方位AI技術提升晶片設計效率以應對系統複雜性挑戰。

新思科技拓展與Arm的合作，加速汽車產業朝軟體定義車輛轉型

本文原文由Tom De Schutter撰寫

英文原文：Synopsys Expands Collaboration with Arm to Accelerate the Automotive Industry’s Transformation to Software-Defined Vehicles

如今，汽車製造商越來越仰賴晶片與軟體，以滿足市場對更智慧、更安全且具備AI能力的車載體驗的需求。因此，車載晶片的使用量正急遽增加，預計在2030年以前，車用半導體市場規模將突破800億美元。

然而，當前的車輛系統架構仍不足以處理這些先進車載設備體驗所需的即時、多模態運算(multi-modal computing)工作負載。此外，雖然轉向軟體定義車輛(software-defined vehicles, SDVs)預計將帶來顯著的業務上升與新的營收來源，但它也為汽車製造商帶來了重大挑戰，包括不斷成長的技術成本以及在整個產品生命週期中對工程資源需求的增長。

日益提升的軟體複雜度、更緊迫的開發時程，以及不斷上升的成本壓力，正迫使汽車公司重新規劃其系統架構的設計、部署與維護方式。要應對這些挑戰，需要一種敏捷且協作的工程方法，涵蓋從晶片到系統的完整流程，以及能夠提供強大整合解決方案的可信賴合作夥伴。

新思科技與Arm攜手：降低複雜度並加速軟體定義車輛系統設計

新思科技(Synopsys)與Arm已密切合作三十年，致力於協助客戶在更具成本效益、降低風險並加速上市時程的條件下開發專用晶片。新思科技於2023年加入Arm全面設計(Arm Total Design)生態系，提供支援Arm Neoverse V3平台與Arm運算子系統(CSS)的工具。如今，我們正在擴展廣泛的協同優化工作，以將Arm為汽車設計的第一代運算子系統Arm Zena CSS納入其中。

Arm車用事業部汽車產品與軟體解決方案副總裁Suraj Gajendra表示：「在AI定義車輛的時代，我們需要雲端原生(cloud-native)支援，才能擴展並無縫部署駕駛所期待的先進創新功能。透過Arm Zena CSS以及新思科技等夥伴的支援，汽車開發者可以更早開始設計這些體驗，更快將產品推向市場，同時又不影響安全性與功能安全。」

新思科技是全球汽車生態系值得信賴的合作夥伴，有超過50家代工製造廠商(OEM)和一級供應商正在運用我們的虛擬原型(virtual prototyping)開發技術，並已開發超過1,000個汽車虛擬模型。

我們在架構探索、虛擬原型開發、AI驅動晶片設計以及基於標準的IP方面的領導地位，結合Arm經驗證、針對產業優化的運算子系統，將使代工製造廠商和一級供應商能夠按時交付差異化的軟體定義車輛，同時持續滿足嚴格的成本要求和安全標準。

新思科技為Zena CSS帶來獨特的晶片到系統專業知識，包括電子數位孿生(electronics digital twin, eDT)功能。而新思科技與Arm正在利用各自的優勢，在以下領域中共同實現汽車硬/軟體協同設計(hardware/software co-design)流程的現代化。

透過電子數位孿生(eDT)實現全面的軟體定義車輛系統管理

在開發過程早期準確預測效能，對於加速車用系統單晶片(SoCs)的開發至關重要。利用新思科技Platform Architect，汽車硬體和軟體架構師可以使用早期模型來探索和預測關鍵績效指標(KPIs)，例如在特定Zena CSS配置上執行應用程式工作負載的延遲、頻寬、爭用(contention)和利用率。

新思科技的硬體輔助驗證平台已針對與Zena CSS的互通性進行優化，能夠協助汽車製造商在系統單晶片設計和系統整合過程的早期階段驗證效能和功耗。工程師可以使用我們的硬體輔助驗證(HAV)技術，在設計初期即驗證並優化最具成本效益的方法，以達成目標關鍵績效指標，同時避免不同關鍵等級系統之間的干擾。

汽車工程師也仰賴新思科技的電子數位孿生能力，其中包括為Zena CSS提供的Virtualizer開發套件(VDK)，以模擬當今以區域為基礎的互聯分區電子/電氣架構(zonal E/E architectures)。透過這些電子數位孿生，團隊可以在模擬環境中開發和測試應用程式軟體，減少對實體硬體的需求。這種方法不僅可以實現更快速的軟體交付，更有助於減少缺陷，並簡化硬/軟體協同設計流程。

此外，新思科技與半導體和汽車技術生態系夥伴密切合作，提供預先整合的解決方案，以實現晶片和軟體設計、測試和部署等工作流程無縫接軌。舉例而言，我們與Vector Informatik合作推動SIL Kit開源函式庫發展，以及與Continental、Elektrobit、IPG Automotive等其他企業合作，將虛擬原型開發功能整合到他們的解決方案中。

加速雲端到車端(cloud-to-car)的軟體測試與部署

最近，我們透過在以Arm架構為基礎的硬體上執行Virtualizer原生執行(Virtualizer Native Execution)，將新思科技的Virtualizer工具套件擴展到Arm系統。這使得汽車應用程式可以直接在雲端的Arm伺服器CPU上設計、執行和測試，而無需進行仿真(emulation)。這意味著開發人員能夠以即時或近乎即時的速度執行工作負載，大約比傳統指令集模擬器快上100倍。

Virtualizer原生執行顯著加速虛擬原型在Arm硬體上的效能，從而加速軟體開發、除錯和測試流程。Virtualizer原生執行對Zena CSS的支援，使客戶能夠充分利用Arm從雲端到車端的優勢。

新思科技與Arm早已開始合作，攜手推動可擴展的雲端原生軟體開發的轉型，以進一步突顯Arm在雲端到車端一致性的優勢。近期我們共同展示一個嵌入式邊緣裝置可擴充開放架構(SOAFEE)標準化的中介軟體和協作層，用於在新思科技Virtualizer開發套件上執行的軟體定義車輛工作負載。充分展現雲端到車端的流程如何簡化Arm雲端硬體上的汽車軟體開發與維護，並有助於減少工程時間、成本和複雜度。