汽车生态系统四大特征：CFD、FuSa、Aging、Vision

尽管 Cadence 并没有设计轮胎的系统，但是轮胎与电子设备的联系越来越紧密。以前的汽车没有轮胎压力监测，而现在的汽车在轮胎内则有一个压力监测器，并与汽车进行无线通信，从而可以在仪表盘上显示所有四个轮胎的实际胎压。因此，即使是像轮胎这样最基本的部件也越来越倾向于电子化。

 

本文将为大家总结如今汽车生态系统的四大特征：

 

CFD：Computational Fluid Dynamics，计算流体力学

FuSa：Functional Safety，功能安全

Aging：不仅仅代表老化，在汽车领域，Aging 是指分析芯片二十年使用寿命内的晶体管性能（特别是模拟电路）

Vision：即远见，Cadence  Tensilica 有一个完整的 Vision 产品系列，在汽车行业中得当了广泛运用

 

01

CFD：计算流体力学
 

 

传统的汽车设计方法是制作精确的模型，然后在风洞中进行测试和测量；这一过程成本非常高。计算流体力学可以用作一种虚拟的风洞，在计算机中进行风阻等方面的测量。CFD 也用于发动机设计，以分析热问题、设计涡轮机等等。

 

 

在一篇题为《Highlights Of The Automotive Aerodynamics And Thermal Management Conference（汽车空气动力学和热管理会议亮点）》的文章中有一段话，可以帮助我们了解到所需的设计资源规模有多大：

 

 

奥迪花了 40 个月的时间、运行了 500 万小时的 CPU、进行了 250 小时的风洞实验，最终开发出了最新的 Q4 eTron，整个过程专注于空气动力学和航空声学优化。

 

同时，在《End-To-End Aerodynamics CFD Simulation of a Car（汽车的端到端空气动力学 CFD 仿真）》的网络研讨会中也指出：

 

 

优化汽车的外部空气动力学可以极大地提高车辆性能，降低油耗。还可以通过减少座舱内的噪音来显著提高乘客的舒适度。而对前端气流的准确预测能够优化热交换器、盘式制动器等关键部件的热管理。

 

本田公司（Honda）寻求用于进行完全耦合仿真的完整的工具链，以解决本田 CR-V 车型设计中的整车热管理问题。他们需要得到准确、实际的结果，并希望大幅减少获得这些结果所需的总体工程时间。最终，他们选择了 Cadence Omnis 工具。

 

02

FuSa：汽车安全
 

 

Cadence 于去年宣布推出功能安全领域的解决方案——

 

Cadence 宣布推出 Cadence Safety Solution 安全方案。这是一款针对安全关键型应用的新产品，统一集成了模拟和数字安全流程及引擎，可加快 ISO 26262 和 IEC 61508 认证。该解决方案包括一个全新的 FMEDA（故障模式、影响和诊断分析）产品——Midas Safety Platform，可支持失效模式、影响和诊断分析 (FMEDA)，允许客户对先进的汽车、工业和航空航天等应用中的安全关键型半导体进行 FMEDA 驱动的模拟和数字验证。Midas Safety Platform 还提供了一个 GUI 驱动的使用模型，以进行早期架构 FMEDA 分析。一旦 RTL/门级设计数据可用，Midas Safety Platform 就可以进行更准确的详细 FMEDA 分析。

 

 

03

Aging
 

 

集成电路中的晶体管会随着时间的推移而不断磨损。老化磨损一直都存在，但在以前，芯片到达使用寿命很久之后才会出现问题，而在更先进的节点工艺中，老化磨损是一个更大的问题。另一个变化是，在汽车等应用中，芯片需要持续工作几十年或更长时间，而不允许出现任何问题。虽然这个过程被称为老化，但老化并不是因为时间的流逝，而是晶体管经历了多少活动。这主要是模拟设计中的一个问题，因为数字设计中有很大的裕度。

 

 

老化分析基于浴盆曲线。在早期，存在潜在的早期故障，需要在将芯片安装在汽车上之前消除这些故障。在使用寿命的另一端，老化效应可能会导致故障。

 

04

Vision
 

 

现代汽车需要能够“看到”周围的环境。当然，自动驾驶将需要具备很多功能，但即使是高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 的功能，如车道跟踪或自动紧急制动(AEB)，也需要使用摄像头。

 

Cadence 拥有一整套 Tensilica 视觉处理器系列，其中最强大的是 Vision Q7。这些视觉处理器不只是提供了实际的视觉感知能力，还具有神经网络的推断功能（例如，识别车道标线的位置）。

 

 

 

拓展阅读