车用多核心嵌入式处理器宜从实用、成本考量

随着数码影音格式持续升级，车用娱乐系统的处理负荷持续增加，需搭配异质多核心SoC运算平台，改善产品性能与耐用度。Pumpkin

以往车用多媒体应用单纯，需处理的应用数据有限，但在更快、更稳定的4G移动通讯、2K/4K优质影音多媒体资源渐增，加上FLAC、WAV等无损音乐已成高品质数码音乐热门格式，车用娱乐系统核心处理资源必须对等提升，导入异质多核SoC才能应付更复杂的车用嵌入应用需求…

车用电子一向在耐热、耐震与稳定性要求高于一般家用3C电子产品，相关认证要求更高，因此只要经过认证导入车用的解决方案一经使用就会延续多代车型。

而对于车用影音视听系统而言，车内影音娱乐产品较讲求的是产品的演示效果、搭配前卫新颖的功能设计，对于新兴影音娱乐软件或是功能加值的扩充性要求更高，而多代传承的嵌入式运算平台解决方案可能不敷所需，至少在平台扩充性与运算效能可能受限解决方案限制，影响多媒体系统延伸支持新的媒体格式效果。

车用娱乐系统  嵌入式应用效能要求渐增

首先，检视车用娱乐系统平台所需处理的媒体素材来源，才能对应比对嵌入式处理方案在效能、支持特性能否符合系统所需。

新一代车用多媒体系统大多需支持应用软件、App软件商城的更新与功能扩充，对此多数研发支持App扩充的车用多媒体平台，大多会选相对较开放的嵌入式应用生态系作为功能支持的切入点，此对Apple iOS相对较封闭的App应用生态系，大多仅能以车用娱乐主机的Apple CarPlay透过类似iOS硬件装置屏幕扩展的型态延伸应用，使用时终端用户还须利用传输线、自备iOS移动设备连线使用，在车用娱乐环境因为繁琐操作可能影响其使用体验，目前支持车厂与对应车型有限，仍尚待观察后续车用娱乐方案的实用性与市场接受度。

而对开发车用娱乐系统的第三方业者而言，大多会直接选择开放授权、且App应用生态系相对较开放的Android系统。选择Android系统可用的嵌入式平台弹性相对较高，如目前ARM Base的嵌入式处理器系列产品，或是透过系统整合的Intel Atom解决方案，都是相当不错的选择。

由于目前ARM Base系列处理器本身在针对智能移动设备、智能手机整合已有强劲的使用需求，相关SoC(System on a chip)开发、制造业者也有完整的产品线推出，同时也针对汽车娱乐系统提供对应方案，而在Intel的x86平台下，相关SoC应用方案更有其整合开发资源丰沛优势，也成为新一代多媒体车用娱乐系统的热门选项。

车载电子设备设计  需考量高温？震动？落尘的车用恶劣环境

对于第三方车用娱乐系统开发商或是解决方案提供商，在研制车用娱乐系统平台，一般进入门槛不若关乎安全的车用MCU(Micro Control Unit)要求这麽高，大多仅需符合车用环境的高温、高震动与耐用度要求，因为不是最重要的电子系统平台，运算、储存与电控系统并不需要使用最高规零组件，仅需用较3C娱乐系统更高规要求的元件强度、耐用度，就能满足设备的使用需求，而这类娱乐系统的车用电系安规，也须符合车用环境的基本要求条件，相关规格要求不会跟电控系统要求这麽高，也是想抢进车用电子业者相对容易切入的应用市场。

目前智能手机、移动设备因为产品汰换速度快、产品生命周期短，商品在市场上的竞争相当激烈，从智能装置的运算处理效能、存储容量、存储器装载量、整合处理器的型号？整合核心数都成为评比产品性价比的关键参考指标。

但有别于竞争日趋白热化的智能手机市场，车用多媒体娱乐系统的产品生命周期相对较长，消费者换用速度约为常态换车的时程一半，若一般换车周期为6~8年，而多媒体娱乐系统的产品汰换周期至少为3~4年，加上车用多媒体嵌入式运算平台会更要求系统在高温、高落尘、高震动的车用电子系统环境中稳定运行，对于所使用的解决方案要求会较消费性电子产品更高。

异质多核运算平台不是核心越多越好  应视开发用途与需求而定

以智能手机Samsung Galaxy S6 Edge为例，其使用的嵌入式运算处理平台解决方案为8核心处理器Exynos 7420解决方案，即为由四组高效能通用处理器核心(运行于2.1GHz时脉)搭配四组高功耗优化的通运处理器核心(运行于1.5Ghz时脉)，利用大？小核心(4核心2.1GHz + 4核心1.5Ghz)，Exynos 7420也是首款拥有AArch32/ AArch64 32位元与64位元架构的嵌入式处理器，Exynos 7420采用A57+A53的big.LITTLE架构，同时整合Mali-T760 MP8 GPU(运行时脉900MHz)最高存储器带宽高达25.6GB/s，同时Samsung Galaxy S6 Edge搭配3GB RAM。以此检视，或许Exynos 7420解决方案在竞争剧烈的智能手机市场，算是极具竞争实力的嵌入式解决方案，但实际上用于汽车多媒体系统，就不见得是最佳方案了。

首先，Exynos 7420解决方案的A57+A53的big.LITTLE架构并非车用多媒体系统所需的必要功能，因为车用多媒体主机电源来自车用电系平台，与智能移动设备电源主要由配置电池的状态不同，车用多媒体主机所耗用的电力在整体车用电系平台上微乎其微、甚至可以忽略不计，对于有无大？小核动态切换并非必须功能。

另，多核心的技术方案，目前市场主流为通用处理器八核？四核整合，运作时脉在2GHz以上，若以2K视频的硬件解码若有硬件H.264硬件加速支持，基本上ARM Base的处理核心在2~4核1~1.5GHz以上的运行效能就能满足系统需求。

基于稳定与成本要求  车载娱乐系统嵌入式平台可选相对成熟的版本导入

基于嵌入式系统的成本、稳定性要求，主流车用娱乐装置多选用4~8核心、高于1.5GHz的嵌入式处理器SoC。而配置的存储器、快闪存储器等，主流顶级规格的智能手机多配置LPDDR3或LPDDR4 3GB甚至4GB存储器(Samsung S6 Edge为配置LPDDR4存储器)，而快闪存储器容量则高达64GB甚至还有128GB的容量选择。

但反观车用娱乐系统的实用导向，多配置高耐热、等级更高的快闪存储器，在使用模式需求不若智能手机有大量下载、编辑文件需求，在产品规格多仅配置8~16GB系统快闪存储器。

车用嵌入式车用娱乐系统，除非是要进行4K视频录制，否则运算平台的嵌入式处理器、存储器在速度与容量上并非运行的性能瓶颈，而第三方车用娱乐系统多属于售后升级市场，若因为存储器、处理器配置高档导致设备成本变高，订价过高反而成为产品销售的限制。

若是以车用娱乐系统的实用考量，目前主流配置仅需低成本的Cortex-A7 CPU双核心解决方案，搭配2GB存储器就能满足绝大多数的硬件需求，省下的嵌入式解决方案成本与关键零组件成本，可以用在加固PCB的防震、防热设计优化，或使用更安全的加固铁件为功能主板做好散热、稳固载板的设计目的，提升设备的耐用度。

在车用多媒体娱乐系统中，选择多核心通用处理器、整合GPU与部分视讯影音硬件加速核心，目的在于简化载板料件数量外，又能同时因为减省电子零组件增加电路载板的耐用度与安全性，多核心处理器并非追求数量上的优势，而是须针对终端设计对于运算效能、处理媒体素材所需的运算能量多寡而定，并非CPU Benchmark越高就是最佳解决方案。

而对车用多媒体系统而言，仅偶而进行3D地图导航、HD/FullHD影音视频播放、FLAC(Free Lossless Audio Codec)/WAV(Waveform Audio File Format)无损音乐播放等需求，并不常用多线程、高耗运算资源的处理运算，采行相对较稳定成熟的嵌入式运算方案，不仅符合车用娱乐系统的成本、设计要求，日后维护产品也具有相对较佳的起点。