十年前,一臺(tái)主流車(chē)型所需的代碼量可能只有1000萬(wàn)行,而如今,一輛高端汽車(chē)可能包含多達(dá)五億行代碼。放眼未來(lái),L5級(jí)自動(dòng)駕駛車(chē)輛所需的代碼量有望提高到十億行。
不難看出,“軟件定義汽車(chē)”催生出更多創(chuàng)新產(chǎn)品的同時(shí),也于無(wú)形中增加了整車(chē)系統(tǒng)的復(fù)雜性。某種程度上,這亦成為車(chē)企向智能化更進(jìn)一步的阻力。
比如,當(dāng)車(chē)企采用傳統(tǒng)方案進(jìn)行新車(chē)設(shè)計(jì)時(shí),往往會(huì)遇到資源不足、后續(xù)開(kāi)發(fā)及維護(hù)成本難以負(fù)擔(dān)的窘?jīng)r。歸根究底,新增一項(xiàng)智能化功能,即意味著要加入更多的程序代碼,投入更多的人力成本。
另外,東風(fēng)汽車(chē)技術(shù)中心智能軟件中心總監(jiān)趙寧早前也表示,在汽車(chē)智能化轉(zhuǎn)型的過(guò)程中,軟件面臨的挑戰(zhàn)越來(lái)越多。包括但不限于,更復(fù)雜的系統(tǒng)架構(gòu)和模塊化設(shè)計(jì)需求,不斷縮短的開(kāi)發(fā)和迭代周期,更高的安全性和可靠性,以及要解決不同供應(yīng)商產(chǎn)品的兼容性問(wèn)題等。
因此隨著大算力芯片逐漸普及,汽車(chē)電子電氣架構(gòu)得到了快速發(fā)展。以現(xiàn)階段的域控/區(qū)域式架構(gòu)來(lái)看,大量的ECU通過(guò)軟、硬件剝離,將分散的功能集成在幾個(gè)域或者區(qū)域控制器里,從而實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
但考慮到自動(dòng)駕駛汽車(chē)需要更快速的反饋機(jī)制,此類架構(gòu)無(wú)法滿足更高效率的通訊需求,中央計(jì)算架構(gòu)由此就成了解決問(wèn)題的關(guān)鍵所在。繼續(xù)往下發(fā)展,便是車(chē)云協(xié)同階段,大部分計(jì)算會(huì)遷移至云端。
圖片來(lái)源:Arm
而無(wú)論是硬件升級(jí),還是架構(gòu)變革,都亟需一套標(biāo)準(zhǔn)化的軟件對(duì)車(chē)輛進(jìn)行控制。Arm 推出的SOAFEE (Scalable Open Architecture For the Embedded Edge, 面向嵌入式邊緣的可擴(kuò)展開(kāi)放架構(gòu)) 正是在這一背景下誕生的。
“SOAFEE可以兼容現(xiàn)有的車(chē)企架構(gòu),Arm目前正在開(kāi)發(fā)相應(yīng)的工具,將以‘容器化’的形式來(lái)協(xié)助兩者之間的轉(zhuǎn)移與兼容?!盇rm汽車(chē)事業(yè)部亞太區(qū)高級(jí)市場(chǎng)總監(jiān)鄧志偉稱。舉例來(lái)說(shuō),車(chē)企有一系列軟件跑在原來(lái)的系統(tǒng)上,在應(yīng)用了SOAFEE后,無(wú)需修改代碼即可將這些軟件放置在一個(gè)“容器”里。
這個(gè)“容器”相當(dāng)于一個(gè)軟件執(zhí)行環(huán)境,可以把應(yīng)用程序和作業(yè)系統(tǒng)相抽離。同時(shí)“容器”會(huì)把其中的軟件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,如此一來(lái),“容器”的概念便可持續(xù)往下拆解,將原有架構(gòu)系統(tǒng)拆分成各種功能,得到一個(gè)個(gè)小的容器程序,進(jìn)而被反復(fù)利用。
要知道,在軟件定義汽車(chē)的趨勢(shì)下,軟件不僅需要具備可移植性,還需基于云端構(gòu)建與升級(jí),以使開(kāi)發(fā)和維護(hù)成本能夠降到最低。再者,智能汽車(chē)除了對(duì)實(shí)時(shí)性、安全性提出了更高要求,也對(duì)開(kāi)放性有著新的追求。
博世中國(guó)創(chuàng)新與軟件開(kāi)發(fā)中心總經(jīng)理王志煌舉過(guò)一個(gè)關(guān)于ESP的例子:處于云端協(xié)同階段的智能汽車(chē),可以真正實(shí)現(xiàn)“信息共享”。例如,當(dāng)一輛車(chē)發(fā)現(xiàn)前方路段是冰面,這個(gè)信息被上傳到云端后,相鄰的所有車(chē)都會(huì)接收到警告信息。即便有的車(chē)沒(méi)有ESP裝置,也能獲得相似的功能效果。
這也解釋了基于軟件定義下的ESP功能。而SOAFEE大致是一樣的道理。
據(jù)了解, SOAFEE 是一個(gè)基于開(kāi)放、標(biāo)準(zhǔn)化原則的供軟件定義汽車(chē)使用的架構(gòu),可將現(xiàn)代的軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)導(dǎo)入車(chē)用市場(chǎng)。更重要的是,基于這個(gè)架構(gòu),整個(gè)行業(yè)可以分享彼此的專業(yè)知識(shí)、技術(shù)與產(chǎn)品,加速推動(dòng)軟件定義汽車(chē)的到來(lái)。
只有開(kāi)放、標(biāo)準(zhǔn)式的架構(gòu)才能創(chuàng)造更強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng),這顯然是智能汽車(chē)時(shí)代所需要的。
圖片來(lái)源:Daniel Davenport - Medium
SOAFEE推出的第一年,重點(diǎn)著力于對(duì)架構(gòu)規(guī)范和定義的商討與制定,確保所有參與成員達(dá)成一致的共識(shí)和目標(biāo),而后便開(kāi)始展開(kāi)實(shí)際的工作交付,包括參考設(shè)計(jì)、軟件開(kāi)發(fā)等產(chǎn)出成果。去年,SOAFEE已成功交付首個(gè)開(kāi)源參考實(shí)現(xiàn),并通過(guò)設(shè)立實(shí)驗(yàn)室,以及擴(kuò)大開(kāi)源合作關(guān)系等途徑,持續(xù)加速SOAFEE的實(shí)際交付。
而這個(gè)過(guò)程里,Arm 也將提供預(yù)驗(yàn)證,幫助車(chē)企將原有系統(tǒng)無(wú)縫轉(zhuǎn)換到SOAFEE中。此外,Arm還提供了一種新的可能——通過(guò)虛擬硬件 (Arm Virtual Hardware),開(kāi)發(fā)者可以在硬件尚未就緒的情況下開(kāi)始軟件開(kāi)發(fā)工作,從而縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。
截至目前,已有100多家行業(yè)伙伴加入SOAFEE,包括芯片廠、一級(jí)供應(yīng)商、軟件公司等等,預(yù)計(jì)規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)增。
SOAFEE 現(xiàn)已擁有107名成員;圖源:Arm
軟件定義汽車(chē)究竟會(huì)帶來(lái)哪些巨變,仍待觀察,但這一趨勢(shì)的發(fā)展已經(jīng)得到行業(yè)的一致認(rèn)可。
羅蘭貝格在2023年發(fā)布的報(bào)告中指出,到2023年,單車(chē)軟件價(jià)值將從當(dāng)前的8,000~16,000元增長(zhǎng)至16,000~32,000元,其價(jià)值占整車(chē)BOM的比重預(yù)計(jì)將從當(dāng)前的4~9%增加至2030年的8~12%。值得一提的是,自動(dòng)駕駛系統(tǒng)單車(chē)軟件價(jià)值到2030年將占據(jù)整車(chē)軟件價(jià)值約43%。軟件將逐漸成為車(chē)企成長(zhǎng)的新引擎。
就像OEM積極推進(jìn)中央計(jì)算架構(gòu)、自動(dòng)駕駛技術(shù),上游產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)積極開(kāi)發(fā)更靈活的IP、更高算力的芯片、更趨標(biāo)準(zhǔn)化的軟件架構(gòu)一樣,只有充分準(zhǔn)備,才能更好迎接這場(chǎng)變革,挖掘出更大的增長(zhǎng)空間。