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在下半场的汽车智能化竞争中,焦点毫无疑问地集中在中央计算和区域控制的新一代整车电子电气架构上。
在这种中央计算和区域控制的架构下,算力逐渐向中央汇聚,由单一领域内的多个ECU合并为领域控制器,然后多个领域控制器跨领域融合,最终形成一个中央计算平台加上多个区域控制架构。各大汽车企业近两年的举措表明这一趋势,包括小鹏、埃安、理想、零跑、智己、哪吒、长城等车企都已公布了相关计划,新一代的"中央计算架构"也即将进入规模生产阶段。
例如,今年7月,埃安Hyper GT首次采用AEP 3.0平台和星灵架构正式上市交付。广汽星灵架构包括3个核心计算单元和4个区域控制器,是首个量产的车云一体集中式电子电气架构。
(广汽星灵架构)
然而,需要正视的是,在新一代整车电子电气架构的量产开发过程中,软件开发的规模和难度大幅增加,还要应对技术复杂性、组织结构、开发模式、开发周期等多方面的挑战。
对主机厂来说,关键问题在于如何在中央集成式电子电气架构的量产阶段提高整车架构的协同研发效率、降低软件开发的难度和成本、提升应用创新速度。同时,整个行业也急需新的开发平台和开发模式,以提供一体化且稳定的软件开发平台和工具链产品,以共同构建高效创新的开发生态。
广汽埃安在去年年底正式发布星灵架构,而在今年7月初已经成功将其应用于旗舰车型并实现量产交付,这一高效率让他们在竞争中抢占了领先地位。据报道,新车上市后,订单迅速突破了2万辆的大关。
电子电气架构可以被看作是整车的大脑和神经网络,其先进性将直接决定车辆的智能水平以及未来的发展潜力。星灵架构相对于上一代电子电气架构,算力提升了50倍,线束回路减少了约40%,控制器数量减少了约20个,同时在算力、传输效率、安全性能和能效等方面都有全面的提升。
这一架构在功能实现方面能够快速拓展至L4级及以上高级别自动驾驶,同时引入了SOA软件设计架构,实现了硬件即插即用,保持了软件的常用常新。
中央集成式电子电气架构不仅需要解决多核异构芯片的软件部署问题,还需要处理涉及跨域融合的多个域控制器软件开发。为了提高开发效率并降低开发难度,开发视图需要从域控制器层面迁移到整车层面,并提供一体化的开发平台、开发视图和开发方法。星灵架构采用了ASF(AUTOSEMO Service Framework)技术规范,这个标准为开发者提供了基于整车统一视图的服务功能和接口,解决了在域控制架构下多核异构芯片的统一开发视图问题。
(ASF框架图)
东软睿驰作为AUTOSEMO的创始会员单位,扮演了推动ASF技术规范的领头羊角色。他们不仅主导了ASF技术规范的推进,还推出了支持多域融合的NeuSAR 4.0软件平台。这个平台通过跨域中间件、整车消息总线以及全新工具链,全面支持了"集中式"SOA架构的量产,有效助力了车企实现在不同域控制器之间的动态迁移,加速了规模化开发的进程。在星灵架构的开发和量产过程中,东软睿驰的贡献起到了重要作用。
为了更进一步解决跨域融合下的开发难题,东软睿驰引入了兼容ASF标准的SOA中间件——NeuSAR SF(Service Framework)。这个中间件在ASF基础上增加了消息总线功能,提供了统一的通信接口、通信能力和基础服务。它将不同硬件、操作系统、通信总线和通信协议进行封装和抽象,实现了在线程、进程、域控制器内异构核以及车云之间的服务调用一致性。开发者可以基于消息总线实现整车统一视图下的开发,屏蔽底层的差异,实现应用的动态迁移,并实现软件资产的复用。这一创新将在整车的SOA实施中发挥关键作用。
NeuSAR SF提供了低代码化的模块与工具,特别针对数据驱动场景。它具备数据映射功能,可以处理各类总线发送的数据,并自动同步不同域之间的车辆状态表,实现全局数据同步。此外,NeuSAR SF还支持消息通道的静态配置和动态发现,包括SOME/IP与DDS的服务发现机制,这避免了应用程序需要重新开发。
显然,只有这种跨平台、跨车型可复用的开发模式,才能真正带来开发成本、开发效率和创新升级等方面的显著优势。这将有助于主机厂的中央集成式架构快速实现量产,取得在"创新速度"和"成本"方面的领先地位。
以觉非科技与东软睿驰NeuSAR的合作为例,其适配周期可以按"周"计算,半年时间便可基本进入整车测试的准量产阶段。当前,双方的合作项目即将实现量产,未来还可以进行零成本的跨车型功能迭代迁移,真正实现一次开发多车型通用。
此外,中央集中式电子电气架构也是实现"软件定义汽车"的前提条件。通过软件分层解耦和分层迭代,主机厂将能够快速开发应用层,从而大幅提高创新效率和OTA效率,实现个性化定制的智能汽车。
同时搭载埃安Hyper GT量产的,还有广汽魔方场景共创平台。
官方资料显示,广汽魔方场景共创平台将整车2000多个功能全部服务化,让功能可以像“搭积木”一样,在图形化界面中随意编排组合,真正实现“用户定义汽车”落地。这包括所有的车端能力,包括车辆控制、智能驾驶、生态应用等。
(广汽魔方开放提供官方场景与用户场景自定义)
用户只需点击和拖动魔方卡片,就能轻松创建个性化场景,实现无限多的个性化体验,从而达到千人千面的用户体验。场景代码会在数字镜像云进行仿真校验,然后迅速同步到车辆引擎,实现分钟级的场景迭代。这些场景可以通过云端共享,让用户分享自己创建的场景给其他用户,促进共同创造。
这种便捷、直观、快速的个性化功能、应用和服务感知方式对于维护品牌竞争力、提高用户粘性和满意度至关重要。
这一创新得益于星灵架构的SOA软件架构,它通过分层解耦的基础软件架构平台,实现了标准化分层接口、软件模块化、功能原子化和功能远程配置等特性。这使得硬件可以灵活替换和插拔,而软件则可以轻松升级和迭代。未来,只需新增应用模块,就可以实现新场景的快速落地。
值得一提的是,东软睿驰构建了面向整车的一体化软件开发平台及工具链,为广汽提供了完整、高效、易用的软件开发框架和系统软件平台产品和服务,进一步推动了这一创新的实现。
(东软睿驰提供一体化的软件开发平台)
基于软硬件解耦的标准基础软件平台与中间件,通过软件集约化和集中式开发,使汽车制造商能够快速采用模块化组合来实现创新的应用。此外,通过车云高速通道NXMQ(服务化通讯网关),汽车制造商可以迅速建立连接,基于完整的一体化软件平台和工具链,能够在云端虚拟环境中开发自己的海量场景应用。
众所周知,智能驾驶功能的快速升级、多元化座舱人机交互场景的开发以及千人千面的创新应用都需要基于规模量产中产生的真实应用场景下的大量数据,用于持续训练算法模型。车云一体的数据驱动模式将成为汽车智能化竞速的关键,东软睿驰的一体化软件开发平台通过将车辆和云端连接,形成数据协同,并实现数据在云端的闭环。这使得云平台的服务可以充分赋能车辆端的智能系统和功能创新的持续迭代。目前,他们的软件平台数据上传过程可以触发有价值的数据并进行数据脱敏,支持试验分析、监控预警、设计评估、体验优化、损耗分析等多种功能。通过建立"1+N"数据应用研发模式,他们全面支持了智能化应用的创新。
这一创新背后,构建一个开放、共享的应用软件创新生态系统变得至关重要。这将有助于促进不同厂商之间的协作和创新,推动汽车智能化的发展。
东软睿驰在星灵架构的研发和落地过程中,与广汽的紧密合作使其成为了广汽的重要合作伙伴,共同探讨软件架构的设计和长期发展方案,推动了软硬件解耦、面向抽象化硬件的新型软件开发体系的建设。这种合作模式已经形成长期稳定的伴生式合作关系。
在多域融合的架构升级和应用创新方面,一个开放、创新、协作的软件生态系统至关重要。东软睿驰强调了软件解耦的重要性,以及构建开放式创新生态的必要性。他们的一体化软件开发平台使得软件独立于硬件开发,并且可以灵活升级或替代硬件。这种开发模式还支持跨车型和跨品牌的复用,通过规模量产和跨平台的整体分摊,可以迅速降低软件成本。
这种开发模式的好处在于,它不仅实现了软硬解耦,还实现了软软分层解耦,为功能模块积木式自由组合和应用组件的灵活开发奠定了基础。此外,一体化的软件平台开发模式还降低了第三方创新企业开发应用的门槛,从而促进了更多第三方应用开发者的参与,共同推动了更丰富的应用生态。
东软睿驰已经建立了一个生态友好型的合作伙伴网络,超过100家合作伙伴参与其中,他们的软件开发平台已经与许多本土算法、通讯、安全、芯片和微内核等企业适配和集成,形成了软硬协同的生态系统,应用于国内车企的整车软件平台和零部件供应商的域控制器产品中。
此外,东软睿驰也认识到在多域融合的趋势下,行业需要保持协同开放的态度,并积极推动基础软件技术规范的建设。他们正在推动ASF(AUTOSEMO Service Framework)、车云一体等技术规范的实践应用,这些规范逐步在车企量产车型中得到实际应用。
未来,随着电子电气架构的进一步演进,单芯片方案将成为市场主流,但需要解决资源混合使用、通讯协同、处理器应用部署等问题。东软睿驰的一体化软件开发平台可以很好地解决这些问题,通过NeuSAR SF消息总线提供开放的数据定义接口,使开发者可以在标准化软件界面和数据界面上进行整车软件开发,实现了充分解耦。这种开发模式允许电子电气架构实现软件的持续迭代和硬件平台的持续升级。
总之,东软睿驰的软件开发平台为汽车行业的软硬协同、应用创新和生态系统发展提供了重要支持,未来将继续推动创新,加速实现"软件定义汽车"的商业逻辑。
来源:高工智能汽车