智能汽車

下一代域控重構汽車產業(yè)格局,“軟件先行”模式欲率先破局?

ainet.cn   2022年07月25日

  從分布式走向域內融合,再走向跨域融合,最終抵達中央集成,已被業(yè)界公認為是汽車電子電氣架構的演變趨勢。

  目前來看,大多數車企都處于初期的域內融合階段。這一階段中,原本各自獨立的ECU逐漸被功能更集中、算力更強的域控制器所代替,例如自動駕駛域控制器、智能座艙域控制器等。

  據蓋世汽車了解,不僅蔚來、小鵬等新勢力車企旗下車型大范圍應用域控制器,比亞迪、吉利、長城等傳統(tǒng)車企旗下車型的域控制器滲透率也正快速提升,一些車企已率先布局下一代域控制器,將其應用在即將量產的新車型之中。

  例如將于9月正式上市的小鵬G9,便基于其X-EEA 3.0電子電氣架構打造,采用中央超算+區(qū)域控制的高融合硬件架構,可搭載更高性能的芯片,支持更高級別的智能輔助駕駛和更強大的智能座艙,比亞迪、一汽紅旗等研發(fā)車型也將搭載基于地平線征程5芯片的智能駕駛域控制器。

  國內領軍Tier1也在逐步發(fā)力布局下一代域控制器。例如東軟睿馳推出的第四代自動駕駛域控制器基于地平線征程5系列人工智能芯片,具備L2+級別行車與泊車功能,支持8M攝像頭、4D點云毫米波雷達和激光雷達的接入,場景覆蓋高速路、城市快速路、部分城市道路和多類停車場。

自動駕駛行泊一體域控制器;圖片來源:東軟睿馳

域控開發(fā)日益復雜,軟件架構需升級

  車企之所以大肆布局域控制器,很大一部分原因在于“軟件定義汽車”趨勢的驅動。

  過去一臺車里有幾百個ECU,某些組合功能的開發(fā),可能會涉及5到6個ECU的修改,這種形態(tài)很難實現(xiàn)“軟件定義汽車”,很難根據市場和智能化的需求定義新的功能,并快速導入車型。

  而隨著電子電氣架構由分布式向集中式發(fā)展,數量龐大的ECU逐漸演變成少數幾個域控制器,控制功能迅速集中,這為“軟件定義汽車”帶來了更多可能性,域控制器也成為真正開始實踐“軟件定義汽車”的關鍵一步。

  不過,域控制器,尤其是下一代域控制器的開發(fā)過程,注定不輕松。

  域控制器的開發(fā)涉及多方面功能的組合、且涉及多種不同類型的操作系統(tǒng)、中間件,以及功能安全、信息安全等專業(yè)領域,這導致汽車軟件比重增多,軟件復雜度也隨之提升。

  這同時意味著,關鍵技術路線的調整難度也更高。當出現(xiàn)由于產業(yè)發(fā)展或芯片短缺需要換用不同域控芯片時,可能會需要大量的軟件重構,且很難持續(xù)迭代。

  對于車企組織架構、人才know-how的考驗自然也隨之而來。由于域控制器功能開發(fā)涉及整車很多方面,研發(fā)復雜度激增,相關企業(yè)需要擁有完整知識體系(SOA方法學、C++語言)、具備Know-how能力的團隊與組織架構。

  總之,隨著汽車電子電氣架構發(fā)生革命性變化,域控制器開發(fā),特別是軟件架構的開發(fā),面臨日益復雜等痛點,軟硬件分離的需求越來越大,車企需要更快地開發(fā)、部署和更新軟件解決方案。

  這也是相關企業(yè)在域控制器架構開發(fā)過程中堅持SOA(Service-Oriented Architecture,面向服務的架構)思想的原因所在。

  公開資料顯示,SOA是一種架構設計方法,它是將一個系統(tǒng)所具有的能力抽象成可調用的并具有標準接口的服務,從而可以通過調用服務或者調用多個服務的組合來滿足系統(tǒng)的業(yè)務需求。SOA的提出是為了解決隨著面臨的問題越來越復雜,軟件系統(tǒng)變得難以維護、難以擴展、容易出錯等問題。

  就智能汽車而言,SOA為整車基于軟件組件的設計提供了方法論支撐,使軟硬件充分解耦,將標準的服務和接口抽象化,實現(xiàn)功能的組合、靈活的調用,在整個域控制器的大算力平臺下,可以在軟件層面快速地實現(xiàn)過去多個ECU才能完成的組合功能,實現(xiàn)整車軟件功能的可升級迭代,提高開發(fā)速度。

  前文提到的小鵬G9的軟件架構,據稱就是基于SOA的軟件開發(fā)來做的。資料顯示,小鵬針對不同類型軟件使用需求的差異性,將整車軟件做了系統(tǒng)軟件平臺、基礎軟件平臺、智能應用平臺等分層定義,以此使智能功能,如自動駕駛、智能語音車控車設、智能場景等功能做到快速開發(fā)和迭代。

小鵬G9;圖片來源:何小鵬官方微博

  而在小鵬G9之外,智己L7、飛凡R7、哪吒S等一些今年陸續(xù)交付市場的新車型,也誕生于這一概念之下。

“軟件先行”模式,讓域控開發(fā)更為敏捷

  SOA思想為域控制器架構發(fā)展提供了核心方法論,而在此基礎上如何有效推動域控制器的敏捷開發(fā),是需要進一步思考的問題。

  針對此,各家都提出了自己的開發(fā)方法論,比如東軟睿馳就提供了一個新思路——軟件先行。

  在近期舉辦的“2022中國汽車供應鏈大會暨首屆中國新能源智能網聯(lián)汽車生態(tài)大會”上,東軟睿馳總經理曹斌表示,構建通用的基礎軟件平臺、整車的關鍵特性和創(chuàng)新功能先行通過軟件釋放,成為解決域控制器開發(fā)痛點的關鍵所在。

  “軟件先行”的開發(fā)模式,即在整車架構平臺上,先使用軟件構建出一款車,這款車的關鍵硬件部件已完全抽象化,成為可供軟件調用的接口;其次,基于此來開發(fā)控制車輛行為模式和關鍵功能的軟件;最后,將這些軟件與硬件進行并行的適配調試,從而形成不同的產品功能和性能。

  如此一來,開發(fā)者可以更加聚焦應用軟件的開發(fā)與迭代,快速構建核心軟件團隊,未來整車硬件的自主選擇性也會大幅提升。

  東軟睿馳是“軟件先行”開發(fā)方法論的探索和踐行者,其“軟件先行”理念的核心產品——NeuSAR,兼容最新版AUTOSAR,提供標準基礎軟件,中間件ASF及開發(fā)工具,為“軟件先行”的開發(fā)模式提供整車軟件開發(fā)平臺及對應的工具鏈。

  今年4月,該公司正式發(fā)布了針對域控制器的軟件開發(fā)平臺——NeuSAR DS(Domain System)。資料顯示,NeuSAR DS對于域控制器多核異構下的多種OS、AUTOSAR CP/AP,SOA中間件以及其他支撐上層應用的必要的軟件環(huán)境進行封裝,實現(xiàn)完整的運行環(huán)境和工具鏈,主機廠可以基于NeuSAR DS提供的原型硬件或者虛擬化環(huán)境,快速進入到應用開發(fā)階段。

NeuSAR DS框架圖;圖片來源:東軟睿馳

  5月上旬,東軟睿馳發(fā)布了NeuSAR DS首款快速驗證系統(tǒng),該系統(tǒng)基于NXP S32G274芯片的開發(fā)板硬件,NeuSAR DS版本還將適配TI TDA4、芯馳G9芯片,未來其還將支持更多主流芯片。

  7月,東軟睿馳NeuSAR aCore全球首發(fā)了 AUTOSAR AP R21-11版本產品,提升了針對異常場景模塊的穩(wěn)定性,并提供更多的數據類型、網絡安全機制以及健康管理監(jiān)控機制等技術支持。

NeuSAR aCore;圖片來源:東軟睿馳

  鑒于“軟件先行”開發(fā)模式可推動軟件體系與架構的升級,使域控開發(fā)更為敏捷,不少企業(yè)已經進行相關生態(tài)合作。此前,東軟睿馳與地平線、中興通訊、芯馳科技等主流Tier1在軟硬件生態(tài)融合、操作系統(tǒng)等方面進行了聯(lián)合開發(fā)。近期,東軟睿馳也與聯(lián)合電子在上海簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方將基于域控制器和汽車基礎軟件,在研發(fā)工具鏈與自動測試、面向SOA中間件等方面強強合作、優(yōu)勢互補,推進國產化汽車基礎軟,解決方案落地。

  可見,伴隨軟硬件的進一步解耦,域控軟件及硬件架構亦均在相關企業(yè)的“軟件先行”模式推動下向前發(fā)展,很顯然,這也將加快下一代域控制器的到來。

(轉載)

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