“随着传统分布式电子电器架构到域,再到更为集中化的车载中央计算平台,届时高效的软件开发会是抓住世界变革的关键,行业迫切需要一套开放切标准化的软件架构。
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作者: 付斌
十年前,一辆汽车只有1000万行软件代码。如今一辆汽车软件代码高达5亿行,而在不远的将来,更是能够达到10亿行,实现完全翻倍。
从这组数字来看,软件定义汽车(SDV,Software-Defined Vehicle)这一趋势无疑正得到了行业共识并符合发展趋势,虽然这种趋势下,会催生出更多创新产品,但也在无形中增加了整车系统的复杂性。
随着传统分布式电子电器架构到域,再到更为集中化的车载中央计算平台,届时高效的软件开发会是抓住世界变革的关键,行业迫切需要一套开放切标准化的软件架构。
2021年,由Arm牵头发起,集团、大众CARIAD、亚马逊云科技、博世BOSCH等产业伙伴共同参与,基于云原生技术的SOAFEE(面向嵌入式边缘的可扩展开放架构)项目,就是为解决汽车软件开发的一系列现实问题而来。
时至今日,SOAFEE在生态中获得了成功,目前已有超过 100 家来自汽车行业的成员加入。那么,SOAFEE的打法和目标是什么,SOAFEE对我们来说意味着什么,未来SOAFEE又该如何帮助我们转型?我们邀请到Arm汽车事业部全球市场副总裁Dennis Laudick对此进行了分享。
问:Arm在2021年推出了SOAFEE,当时Arm洞察到了怎样的趋势?
答:Arm牵头推出SOAFEE项目的主要原因,是希望能够汇集全行业的力量。我们发现,汽车行业需要一个通用的基础软件平台,每家厂商都可以在这一软件平台上打造自己的版本。但行业会需要很长的时间才能实现这一目标。
所以,通过SOAFEE,我们希望汇集行业力量,加快定义这个通用标准。很重要的一点是,Arm不是通过SOAFEE指导合作伙伴应该怎么做,而是提供这样的环境,让行业通过讨论,进而去定义该如何做。
问:Arm如何把硬件和软件联系在一起?
答:Arm创建了Arm SystemReady合规性认证项目,它制定了一套标准,旨在确保通用现成的操作系统与基于Arm架构设备之间的互操作性和兼容性。
SOAFEE的基础是SystemReady,SystemReady使用了现在行业里已经存在的标准方法,它只是重新定义了怎么去做。例如,行业里有很多种安全启动的方法,而 SystemReady 只是选择了诸多方法中的一种,而非是去定义一个新的方法。
问:SOAFEE会不会支持Arm以外的架构,如果这个生态是包罗万象的,它会不会支持的标准?
答:SOAFEE和Arm并没有任何的绑定,其整体架构是由SOAFEE成员根据他们的需求来确定的,目前大部分需求都是基于Arm架构,但如果SOAFEE的成员有需要,也可以支持其他架构。Arm一直清楚地认识到,取得成功的关键是在一个开放的社区中做到最好。
问:安全对汽车非常重要,Arm能提供哪些帮助?
答:安全对汽车行业至关重要,Arm 在这一方面有很强的优势。对于 IP 产品的安全性来说,IP 硬件并没有被充分地定义,这也是为什么在 2018 年我们推出了首款汽车增强 (AE) 安全产品,我们也一直处于行业的领先位置。
在安全方面,我们支持多种安全机制,其中包括支持双核锁步,也就是将两个CPU放在一个锁步机制中相互校验。同时,我们还应用了能够实现错误检查和纠正技术 (ECC) 的内存接口以及软件测试库 (STL),可以进行定期的内部自检。除此以外,还提供瞬态故障保护 (TFP) 等安全机制。汽车安全至关重要,我们也一直在不断进行技术强化。
问:整车架构会越来越集成化,Arm 会如何帮助合作伙伴打造更集成的方案?
答:我们认为最重要的是实现算力的提升。所以对 Arm 来说,我们需要做的就是为市场提供更多的处理能力,并在处理类型方面提供更多的灵活性,无论合作伙伴需要的是性能还是能效或面积效率。我们的重点是为客户提供广泛且灵活的产品组合。
问:您如何理解“软件定义汽车”这一概念?
答:“软件定义汽车”正在发生,也将掀起令人兴奋的汽车革新。从机械到硬件,再到软件的转变,很多行业都已经历过这样的变化。其中一个大家比较熟悉的,就是手机行业从传统的硬件定义后来发展到软件定义。起初人们并不真正理解这其中的意义。但后来,随着软件成为创新背后的主要驱动力,手机的功能和创新实现了爆发性增长。因此,我认为同样的情况现在也开始在汽车领域发生,汽车正在成为一个软件定义的平台。一旦汽车成为软件定义汽车,那么其中的软件发展就会变得非常具有创新性,将会实现我们以前从未想到过的事情。
我认为,未来的汽车将会具有服务功能。它将作为一个设备,而其本身能够具有的功能可能是我们现在预想不到的。更重要的一点,我认为它将彻底改变主机厂和驾驶者之间的关系。而从 Arm 的角度而言,这一切都与更多的处理能力有关。不管它未来走向哪种技术路线,涉及到的一定是更多的软件,更多的处理器,这将会导致全新业态的出现。
问:此前,您曾在博客中提到,行业协作、标准、现代方、汽车仿真是软件定义汽车的四大支柱,您如何解读这四大支柱?
答:这是我本人深信的方向,和SOAFEE的一些原则也基本一致。整个行业应该团结起来,共同商定并达成共识。我曾特别提到一个基础原则,每当市场上出现新的技术时,一开始行业从业者都是先一起做,慢慢就会形成各自的解决方案,这些各自的解决方案采用不同方式来解决同一个问题,而最后长期的成功都是仰赖一个标准,但这个标准的形成可能需要数年的时间。
目前的汽车行业,正处在慢慢形成不同的标准过程中,而我们所做的工作是希望大家集思广益、共同携手,加速一个通用、标准平台的形成,进而让行业快速取得成功。
问:我们注意到您在Arm公司,有过从Arm的机器学习部门到汽车事业部的变迁,在您的见证之下,Arm公司在汽车领域有哪些战略上的转变?
答:Arm提供一系列 IP 技术。其中,Arm Cortex-M往往更多用于物联网;Arm Cortex-A 以及Arm Mali更多地是使用在移动消费市场,而Arm Neoverse则是在数据中心等基础设施方面应用比较多。
而上述这些技术在汽车行业中都有使用。所以从汽车角度来说,我们一直在思考如何能够为行业提供广泛的产品和解决方案。事实上,汽车可以被看作是某种物联网生态系统。尽管现在有很多关于汽车架构的讨论,但至少从CPU架构的技术角度出发,我认为未来的每辆汽车都将是一个数据中心,同时还拥有一个完整的物联网生态系统。
问:汽车领域,Arm在中国市场的战略是什么?
答:在我加入汽车事业部之前,中国市场对我来说就非常重要。从 2012 年至 2017 年,我都在上海工作和居住,此后,我也经常来中国出差。中国正引领电动汽车的发展。我们可以看到全球各个市场都有自己的特色,中国市场也有非常鲜明的特点,比如节奏快、拥有强大的本地生态系统等。
所以,Arm花了很多时间和汽车产业链进行沟通,我们有一支专门的本地团队致力于此。事实上,此次我来中国已经有两周的时间,一直和主机厂、一级供应商、软件公司进行交流。Arm 花了很多的时间,以确保我们在中国市场是与时俱进的,确保我们的技术符合市场需求,同时我们拥有一个非常强大的全球生态系统,可以将生态系统的资源整合在一起,来助力中国市场的技术发展需求。中国市场对 Arm 的整体业务,包括对 Arm 的汽车战略来说都是非常重要的一个部分。从产品战略的角度来看,我们面向汽车应用的产品都可供中国市场选用。
结语:
不难发现,中国市场作为全球电动汽车的先行者,在技术创新、发展速度、行业协作中都走在前沿。如同Dennis Laudick在提及SOAFEE项目时所说,SOAFEE作为一个开放架构已逐渐发展到一定的成熟水平。有越来越多的中国企业对加入SOAFEE产生浓厚的兴趣,其中包括主机厂、一级供应商和半导体行业的参与者。作为一个面向全球的项目,SOAFEE的天然基于决定了它一定是全球化的,那必然需要中国市场的参与。