盡管 Cadence 并沒有設計輪胎的系統,但是輪胎與電子設備的聯系越來越緊密。以前的汽車沒有輪胎壓力監測,而現在的汽車在輪胎內則有一個壓力監測器,并與汽車進行無線通信,從而可以在儀表盤上顯示所有四個輪胎的實際胎壓。因此,即使是像輪胎這樣最基本的部件也越來越傾向于電子化。
本文將為大家總結如今汽車生態系統的四大特征:
CFD:Computational Fluid Dynamics,計算流體力學
FuSa:Functional Safety,功能安全
Aging:不僅僅代表老化,在汽車領域,Aging 是指分析芯片二十年使用壽命內的晶體管性能(特別是模擬電路)
Vision:即遠見,Cadence Tensilica 有一個完整的 Vision 產品系列,在汽車行業中得當了廣泛運用
01
CFD:計算流體力學
傳統的汽車設計方法是制作精確的模型,然后在風洞中進行測試和測量;這一過程成本非常高。計算流體力學可以用作一種虛擬的風洞,在計算機中進行風阻等方面的測量。CFD 也用于發動機設計,以分析熱問題、設計渦輪機等等。
在一篇題為《Highlights Of The Automotive Aerodynamics And Thermal Management Conference(汽車空氣動力學和熱管理會議亮點)》的文章中有一段話,可以幫助我們了解到所需的設計資源規模有多大:
奧迪花了 40 個月的時間、運行了 500 萬小時的 CPU、進行了 250 小時的風洞實驗,最終開發出了最新的 Q4 eTron,整個過程專注于空氣動力學和航空聲學優化。
同時,在《End-To-End Aerodynamics CFD Simulation of a Car(汽車的端到端空氣動力學 CFD 仿真)》的網絡研討會中也指出:
優化汽車的外部空氣動力學可以極大地提高車輛性能,降低油耗。還可以通過減少座艙內的噪音來顯著提高乘客的舒適度。而對前端氣流的準確預測能夠優化熱交換器、盤式制動器等關鍵部件的熱管理。
本田公司(Honda)尋求用于進行完全耦合仿真的完整的工具鏈,以解決本田 CR-V 車型設計中的整車熱管理問題。他們需要得到準確、實際的結果,并希望大幅減少獲得這些結果所需的總體工程時間。最終,他們選擇了 Cadence Omnis 工具。
02
FuSa:汽車安全
Cadence 于去年宣布推出功能安全領域的解決方案——
Cadence 宣布推出 Cadence Safety Solution 安全方案。這是一款針對安全關鍵型應用的新產品,統一集成了模擬和數字安全流程及引擎,可加快 ISO 26262 和 IEC 61508 認證。該解決方案包括一個全新的 FMEDA(故障模式、影響和診斷分析)產品——Midas Safety Platform,可支持失效模式、影響和診斷分析 (FMEDA),允許客戶對先進的汽車、工業和航空航天等應用中的安全關鍵型半導體進行 FMEDA 驅動的模擬和數字驗證。Midas Safety Platform 還提供了一個 GUI 驅動的使用模型,以進行早期架構 FMEDA 分析。一旦 RTL/門級設計數據可用,Midas Safety Platform 就可以進行更準確的詳細 FMEDA 分析。
03
Aging
集成電路中的晶體管會隨著時間的推移而不斷磨損。老化磨損一直都存在,但在以前,芯片到達使用壽命很久之后才會出現問題,而在更先進的節點工藝中,老化磨損是一個更大的問題。另一個變化是,在汽車等應用中,芯片需要持續工作幾十年或更長時間,而不允許出現任何問題。雖然這個過程被稱為老化,但老化并不是因為時間的流逝,而是晶體管經歷了多少活動。這主要是模擬設計中的一個問題,因為數字設計中有很大的裕度。
老化分析基于浴盆曲線。在早期,存在潛在的早期故障,需要在將芯片安裝在汽車上之前消除這些故障。在使用壽命的另一端,老化效應可能會導致故障。
04
Vision
現代汽車需要能夠“看到”周圍的環境。當然,自動駕駛將需要具備很多功能,但即使是高級駕駛員輔助系統 (ADAS) 的功能,如車道跟蹤或自動緊急制動(AEB),也需要使用攝像頭。
Cadence 擁有一整套 Tensilica 視覺處理器系列,其中最強大的是 Vision Q7。這些視覺處理器不只是提供了實際的視覺感知能力,還具有神經網絡的推斷功能(例如,識別車道標線的位置)。
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