發電、管理和輸送

　　車輛的核心功能依然是電力的產生、管理和消耗。隨著電氣化的程度提高，這個趨勢則益發明顯，因為發電機現已成為所有這些領域的一個因素。所有的電氣系統需要利用低功耗技術，以使車輛的耗電量能夠減少，同樣也縮小電池的大小。

　　我們能夠通過優化12/24/48V負載，減少車輛中的電線數量，并且設計更有效率的HVAC暖通空調（采暖，通風和空調）系統，來降低電池上的電力負載。

　　與汽車相比，其他諸如手機行業等領域擁有多得多的應用低功耗技術的經驗。電池巡航時間在決定像Android那樣的移動軟件平臺的成功與否上扮演了重要角色。反過來，軟件在決定電池巡航時間時也發揮著很大作用。例如，一項僅為8秒鐘的更新而每10分鐘喚醒電話的應用，能夠將它的待機時間減半。任何功率效率低下的軟件或故障可以迅速導致其待機時間縮短5倍或更多。

　　用于節能和能源管理的、復雜的而高度分散的軟件實體必須被垂直化整合和相互協作，以確保高效地使用手機里的電池。手機的使用場景扮演了一個重要的角色，因為它們定義了手機如何與環境進行交互。但是，當手機被鎖住放在你的口袋里時，你怎么能去為你的手機糾錯？你怎么能確保場景都是確定匹配不同實現選項？

　　為功率類缺陷除錯帶來另一個重要問題。在諸如“暫停”這樣的低功耗模式中，嵌入式系統的除錯服務可能也被暫停了。此外，與設備的任何除錯互動都是侵入性的并嚴重地損害功率數據。進一步來說，如果去實施足夠精細的粒性功率分析來甄別哪個元器件最為關鍵，就需要使用昂貴的實驗設備。

　　設計師所面臨的各項挑戰在很多方向上都正在融合，不論他們設計的是手機抑或是電動汽車。

　　汽車工程的解決方案

　　Synopsys的設計自動化解決方案可幫助汽車制造商解決現今面臨的很多新興的工程挑戰。我們擁有用于芯片設計的解決方案（系統芯片SoC），并為虛擬軟件平臺驗證提供了領先的解決方案（虛擬原型驗證），同時我們與領先的軟件創建解決方案供應商結為伙伴。我們也有市場領先的機電一體化設計工具（Saber），并引領包括MAST 和VHDL-AMS等廣為采用的標準語言的創建。Saber也是用于汽車電力系統的領先解決方案，并具有企業級布線設計的強大功能。

　　功能和軟件工程的虛擬解決方案

　　虛擬原型驗證可幫助車輛設計師克服功能、軟件配置及驗證等挑戰。它們在正確的抽象層提供了優秀的除錯可視性，例如操作系統進程追蹤。它們也能夠用表征功率使用情況的信息實現出來。它們的執行是通過確定的場景腳本控制的，這些場景腳本驅動著虛擬原型的I/O，例如通過觸摸屏控制器生成用戶輸入，通過UART設置GPS坐標，啟動電話呼叫等。在仿真的時候，可收集功率分析數據，同時還有其他硬件和軟件追蹤數據，以確保能夠進行根源分析和除錯，最終使得工程師得以優化軟件。汽車設計團隊正越來越多地從傳統方法轉向虛擬方式（如圖2所示），以管理系統不斷增長的復雜性。

圖2 虛擬原型汽車系統 (Synopsys Virtualizer)

　　汽車系統的一款虛擬原型樣機提供了彼此互動的子系統的一種快速的、具有全部功能的軟件模型，可執行未修改的生產代碼和提供更高的除錯分析效率。

　　系統工程解決方案

　　所有的系統都受制于各種變化，包括元器件公差、環境壓力或老化。汽車系統工程師希望通過設計對這些變化來源不那么敏感的系統，來減少相應的系統性能變異效應。Saber幫助工程師應用穩健可靠的設計方法，例如Taguchi 或DFSS（面向六西格瑪的設計），并面向質量和成本來優化他們的機電一體化系統。

　　電力管理解決方案

　　Saber聯接到了Synopsys 的TCAD （晶體管級CAD）工具，使得工程團隊能夠為電力電子系統實現更快的產品設計。通過將器件級物理抽象到物理系統，設計者能夠運用功率元器件的準確而小巧的Saber模型。抽象出來的模型支持行為級電路仿真，這比器件級混合模式仿真快數十萬倍。