标配2000+芯片，1亿+行代码？未来汽车创新之路在何方？

原创新思科技 2022-09-20 17:29

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传统汽车需要的芯片数量大约在500-600颗，而智能汽车对芯片的需求量增加至1000-2000颗左右了，其中单单是驱动温度控制或自动空调系统等功能，就需要100-150颗微芯片，根据车辆的先进程度和配置等级的不同会有所区别。预计到2030年，全球自动驾驶汽车将增长到6240万辆。

消费者的需求是在不断提高的，他们需要更好的驾驶体验和更先进的功能。这意味着汽车制造商和开发者在复杂性、创新性和安全性方面也面临着更高要求。因此对于汽车开发者来说，他们需要在芯片设计过程的早期阶段，就采用或部署强大的技术，从而在不影响安全性或效率的情况下更丝滑地操作复杂系统，数字孪生就是其中一项重要技术。这一概念能够带来诸多优势，包括加快上市时间、更紧密地整合软硬件、提高产品质量和降低运营成本。

本文将为各位开发者解读更多关于数字孪生的基础知识、工作原理、数字孪生对EDA和汽车行业至关重要的原因、新思科技在这一领域的地位以及汽车行业的未来市场趋势。

什么是数字孪生？

字典中对孪生的定义是“两个彼此密切相关或相像的人或事物之一”。作为一个相对较新的术语，数字孪生是物理系统和流程的数字化副本。从本质上讲，数字孪生是正在开发的物体或系统的虚拟模型或代表，可帮助开发者在最终确定产品或系统之前进行决策调整。

这一概念在20世纪60年代首次被提出并加以实践，即在地球上建造能反映太空中系统工作状态的物理系统。如今，数字孪生已广泛应用于多个行业和工程学科，如医疗保健、建筑、零售、汽车等，以优化系统或产品的设计和性能。

数字孪生的一大要点是可以在硬件和软件层面使用。在汽车行业，数字孪生几乎可用于整个汽车，包括汽车软件、电气系统、片上系统（SoC）或其它任何组件。数字孪生帮助开发者在性能研究、新功能测试、以及整个设计和制造阶段过程中，对不同的产品元素进行优化。

数字孪生对汽车设计的重要性

含有1亿行以上的代码对现代汽车来说已然是标配，而软件是最关键的要素之一。软件内容量的增加，对汽车开发者来说，意味着验证系统性能的难度大大增加。他们不仅需要提升软件质量和完整性，还需要优化虚拟软件测试和安全性，以确保汽车系统最终能够正常运行。

“软件优先”型数字孪生，能够以独特的方式模拟开发过程中的每个步骤，识别并防止任何潜在故障，可以很好地解决软件对验证、测试和确认活动的影响。数字孪生作为一种可执行的规范和支持技术，还能够加强整个供应链的软件协作。通过数字孪生，一个公司的系统可以作为另一个公司的子系统使用。这也使得公司与客户的数字孪生体可以无缝整合，加强不同领域之间的互动。

数字孪生在“车辆电气/电子系统”验证方面也很有价值，它能够支持早期的硬件和软件集成以及前端加载测试，从而加速汽车设计左移。数字孪生有助于减少因设计不足或过度设计而投入的资源，并节省潜在的召回成本。数字孪生还支持从单个组件扩展到整个系统公司产品。例如，在电子供应链中，数字孪生的应用可以从单个硬件IP开始，到SoC，再到电子子系统，最后到整个系统。

总的来说，数字孪生这一概念对于汽车行业大有裨益，包括早期开发和测试、提高生产率和性能、加强公司内部和各公司间的协作，以及以更低的成本更快地交付更安全的系统。

展望未来：如何发展？

高级驾驶辅助系统（ADAS）是目前汽车行业的重点发展领域，数字孪生的应用也会持续演进，以支持此类应用，比如：