每輛軟體定義車輛所依賴的四大支柱

歡迎

約翰：在今天的《The Garage 》節目中，我們將探討讓「軟體定義車輛」成為現實的硬體與軟體技術。開始吧！ 歡迎收聽《The Garage 》。我是約翰·海因萊因（John Heinlein），現任Sonatus 的首席行銷長，今天我們將具體探討實現「軟體定義車輛」這一概念所需的一些硬體與軟體技術。今天我們邀請到一位來自Arm的特別嘉賓，他就是我的好朋友羅伯特·戴（Robert Day）。羅伯特，歡迎來到《The Garage 》。請跟我們介紹一下你自己，以及你在Arm的職務。

羅伯特：謝謝，約翰。是的，我叫羅伯特·戴，目前駐點在加州。我負責 Arm 在北美的汽車業務市場推廣工作。此外，我還擔任 Arm 在 SOAFEE 倡議中的代表。

約翰：羅伯特，非常高興你能來參加這集播客節目。你和我曾在 Arm 共事多年，許多人都知道我在 Arm 工作了十四年，因此 Arm 對我來說意義非凡，能邀請你作為本集嘉賓，我感到非常興奮。你剛才提到了 SOAFEE，這確實是一個非常重要的話題，我們稍後在對話中會詳細探討。

Arm 在汽車產業中的角色

約翰：Arm 在智慧型手機及其他領域非常知名，但我很希望您能談談 Arm 在汽車產業中的角色，以及你們在汽車領域所服務的市場類型。

羅伯特：是的，當然。Arm 自 90 年代中期以來便深耕汽車產業，並將技術應用於各類車用系統。因此，我們的技術幾乎遍及車輛的各個部分。你知道的，我們在某些領域確實具備顯著優勢，例如車載娛樂系統、數位駕駛艙，如今更進一步進軍先進駕駛輔助系統與自動駕駛車輛領域。這正是我們在車輛內部大型系統中發揮作用的領域。

約翰：特別是某些高效能系統方面，聽起來你似乎已經真正站穩了腳跟。

羅伯特：是啊。我的意思是，你知道的，在這種情況下，擁有一顆低功耗、高效能的處理器確實頗有幫助。

約翰：你提到這點很有意思，因為我認為很多人並不會把低功耗視為車輛中的一項重要考量。哦，對了，我的手機當然需要低功耗，但為什麼車輛也要呢？不過實際上，車輛的電池容量有限，且電子子系統的安裝空間可能受限，加上散熱也是個問題，所以這點其實對車輛來說同樣很重要。

羅伯特：哦，沒錯，確實如此，尤其是當我們開始接觸這些新型電動車時，你知道的，還得面對續航焦慮以及這類有趣的問題。

約翰：此外，我認為 Arm 在行動裝置以及資料中心等領域所取得的高效能技術進展，同樣也惠及汽車產業，因為我們可以看到，在運算需求、駕駛輔助、導航等領域，需求也日益增加。

羅伯特：這一切都與軟體有關。我們稍後會談到這一點。不過，老實說，你知道的，車輛內搭載的軟體越多，實際運行這些軟體所需的運算能力就越大。

基於 Arm 架構的汽車用半導體供應商

約翰：Arm 為半導體市場帶來的優勢之一，在於解決方案的多樣性。你知道，這並非僅由一家供應商提供，而是有數十家甚至數百家供應商提供基於 Arm 的解決方案。但若我們聚焦於汽車市場，目前有哪些主要供應商正在出貨基於 Arm 的車用晶片呢？

羅伯特：沒錯，顯而易見，我們的汽車級矽晶片合作夥伴對於車載系統的部署至關重要。 而且，舉幾個例子來說，我們有高通、瑞薩、NVIDIA、恩智浦，還有 AMD 和 Xilinx，以及博通；此外，我們也與一些頗具潛力的新夥伴合作，例如 Telechips——他們在「嵌入式世界」展會上推出了 Dolphin5 晶片。因此，目前市面上確實出現了一些令人振奮的新晶片產品。

約翰：說來恰巧，Sonatus 迄今為止進行的幾乎所有開發工作，都是針對 NXP、Broadcom、Marvell 等供應商所提供的基於 Arm 的解決方案，因此我們很高興能與你們合作，而且我們對你們所進行的工作深感共鳴。

約翰：我們在《The Garage 》中廣泛探討了「軟體定義車輛」這個主題，我很想聽聽您從 Arm 的角度對此有何見解。

邁向軟體定義車輛（SDV）的轉型，以及實現 SDV 的四大支柱

羅伯特：是的，我們認為「軟體定義車輛」是目前一項非常有趣的趨勢，因為汽車製造商正認真探索如何讓車輛中越來越多的功能由軟體來定義。這使他們能夠做到的事，與智慧型手機和雲端世界相當類似——實際上可以更新和升級這些軟體功能。 對消費者而言，這意味著當您的愛車駛離展場後，它會隨著時間推移而變得越來越好，這與我們手機上的應用程式截然不同。因此，這將帶來相當劇烈的轉變，不僅體現在我們與汽車共處的方式上，也體現在消費者與製造該車的原始設備製造商（OEM）之間的關係上。隨著我們邁向這個軟體定義車輛的未來，這將是一個非常令人期待的時代。

約翰：沒錯。我們發現許多原始設備製造商（OEM）對提升客戶體驗和增強品牌忠誠度表現出濃厚興趣，所以聽起來你提到的這些議題，確實能對此大有幫助。

羅伯特：沒錯，而且這件事現在正在發生。根據高德納（Gartner）最近的一項調查顯示，排名前十的汽車原始設備製造商（OEM）中，將有 50% 會在 2023 年於其車輛中搭載可更新的軟體。

約翰：這真的很有趣。我們之前曾討論過可擴展性是軟體定義車輛的一個重要面向，因此聽到這項關於積極部署的統計數據，我感到非常興奮。那麼，我們該如何實現這一點呢？

SDV 的第一支柱：標準的應用

羅伯特：我們認為實現軟體定義車輛（SDV）有四大支柱。第一大支柱是運用標準進行開發與部署。這使得軟體定義車輛中具有差異化的部分是應用程式本身，而非開發工具或底層軟體堆疊。

約翰：這說得通，因為你並不會因為底層架構運作正常而獲得報酬——畢竟，你知道的，底層架構本就該正常運作，你只需要它們運作正常，但你希望能在其上創造附加價值。

羅伯特：沒錯，沒錯，而且我認為這將有助於釐清軟體開發工作的重點，以及這些軟體標準該如何運用。

SDV 的第二支柱：採用新的軟體方法論與技術

羅伯特：第二大支柱。也就是採用新的軟體方法論與技術，而我們認為，汽車產業正可借鑒手機開發、雲端開發與部署等其他產業的經驗，運用持續整合（CI）與持續交付（CD）等方法論，實際實現車載軟體定義功能的敏捷開發與部署。

約翰：這聽起來非常重要。我認為雲端技術正影響著許多不同的領域，將雲端技術與現代開發實務導入汽車領域，聽起來將帶來極大的益處。

SDV 的第三支柱：雲端車輛模擬與開發

羅伯特：是的，而第三大支柱其實是利用雲端車輛模擬技術，在脫離實車的環境下開發與測試軟體。

約翰：我真的很喜歡這個概念。事實上，Sonatus 本身也在採用這種方法——過去我們一直使用純硬體系統，在實驗室中部署實體實例，但現在我們正轉向雲端模式，將許多模擬工作移至雲端進行。這種方式不僅擴展性更強，效能也更強大。

羅伯特：這真好，你已經開始運用第三支柱了。我超喜歡。

SDV 的第四大支柱：合作

羅伯特：第四大支柱是合作。沒有任何一家公司能夠單獨開發並部署我們實現「軟體定義車輛」所需的龐大軟體系統。我們需要業界內的合作，包括硬體與軟體公司、原始設備製造商（OEM）、一級供應商以及系統整合商，所有人必須齊心協力，才能將此願景化為現實。

約翰：我們在自身經驗中也觀察到這一點，我們不僅與 OEM 合作夥伴保持直接合作關係，同時也與一級供應商、矽膠供應商、軟體合作夥伴及產業聯盟攜手合作，以確保我們的開發工作基於標準進行；因此，我們確實親身經歷了您所提到的狀況。

羅伯特：說到聯盟，目前確實有許多不同的聯盟正在形成，將業界凝聚在一起，共同致力於解決這個「軟體定義車輛」的整體課題。

SOAFEE：適用於嵌入式邊緣的可擴展開放式架構

約翰：有鑑於此，或許我們該談談 SOAFEE，這對我們兩人來說都是非常重要且深得我們心的事。

羅伯特：因此，SOAFEE 是一項由產業主導的合作計畫，旨在將雲原生方法論、技術與工具導入汽車開發領域，以實現「軟體定義車輛」的願景。

約翰：你能說明一下 SOAFEE 的縮寫代表什麼嗎？因為這是一個縮寫詞，對吧？

羅伯特：它是 S-O-A-F-E-E，即「嵌入式邊緣的可擴展開放架構」。

約翰：我很高興地告訴大家，Sonatus 是 SOAFEE 的早期成員之一，我們為能成為其中一員而感到自豪。那麼，讓我們進一步深入探討這個話題。你能告訴我們 SOAFEE 目前正在進行哪些類型的專案嗎？

羅伯特：因此，SOAFEE 背後的首要動機與目標，其實就是回歸這四大支柱，並將其化為現實，進而實現「軟體定義車輛」的願景。正如我先前所說，我們將採用雲原生方法論，並將其應用於車輛。車輛與雲端執行個體的不同之處在於： 我們必須考量功能安全、即時性等問題，而這些在雲端執行個體中則無需顧慮。因此，SOAFEE 目前著重探討的重點，也是大家齊心協力解決的核心課題，便是：我們該如何將這些方法論與工具引入車載環境中？

約翰：那麼，SOAFEE 有多少名會員？參與的企業屬於哪些類型？

羅伯特：目前 SOAFEE 的會員人數已接近 90 家，涵蓋範圍橫跨軟體生態系、雲端領域、硬體、原始設備製造商（OEM）、一級供應商及系統整合商等各領域。各方皆積極參與 SOAFEE，並將各自的專業知識與技術融入 SOAFEE 架構及 SOAFEE 框架之中。

汽車產業的雲原生設計

約翰：您剛才提到，對 SOAFEE 而言，雲原生設計是一個關鍵議題。希望能請您進一步探討這個主題，說明「雲原生」一詞的整體涵義，以及它能為汽車產業帶來哪些好處？

羅伯特：雲原生是指用於在雲端實例中開發軟體應用程式的方法論、技術與工具。 這其中包含我們稍早提到的 CI/CD 等方法論，它能實現軟體的持續整合與持續部署——在此情境下，是部署至雲端實例，而我們正將其應用於車輛中。此外，這也涉及將軟體拆解為稱為「微服務」的較小模組，藉此能更輕鬆地運用這些雲原生工具與技術進行開發與部署。

約翰：這也與服務導向架構密切相關，在該架構中，服務會發佈至車輛或系統的其他部分。

羅伯特：說得完全正確，這現在引入了雲端中廣泛應用的技術，例如容器，以便輕鬆將軟體和微服務部署到預定目標上。這也涉及像協調（orchestration）這類技術，它能讓你將軟體從雲端——而非雲端執行個體——直接部署到車輛中。這確實是一種以敏捷方式輕鬆將軟體部署到車輛上的絕佳方法。

約翰：我知道你們目前正在著手的一項工作，是將調度與容器基礎架構擴展，使其能夠辨識容器是否存在安全、關鍵或即時關鍵的需求。

羅伯特：是的，回到第一支柱的標準議題，我們正運用現有的調度與容器標準來進行，實際上不僅在探討如何將這些標準應用於車輛開發，同時也在評估是否需要為該開發工作擴展這些標準。

約翰：所以說，其實是對現有事物加以延伸，而不是重新發明輪子。

羅伯特：當然。

約翰：感謝您對 SOAFEE 所作的精彩概述，聽到該組織發展如此迅速，且有這麼多會員參與，我真的感到非常興奮。

汽車硬體與軟體架構的未來趨勢

約翰：如果我們退一步從更宏觀的角度思考，你認為軟體和汽車領域未來還會有哪些其他趨勢？

羅伯特：顯然，隨著軟體的廣泛普及、軟體定義功能的增加，以及整體軟體量的增長，在你們所說的下一代車輛中——尤其是隨著自動駕駛等級不斷提升——我們將面臨數億行程式的軟體量。此外，車輛架構也極可能發生變化。事實上，我們現在已經在目睹這種趨勢了。 我們看到諸如分區式架構等趨勢，也看到規模更大的高性能集中式運算系統，這些都是為了讓軟體功能真正發揮作用所必需的。

約翰：這點說得非常有道理。我們最近在另一集節目中也討論過車載現代化網路的重要性，而實現分區式架構正是其眾多優勢之一。相較於當今可能較為繁瑣的網路架構，這種架構能簡化車輛設計、減輕重量、降低成本，並減少組裝複雜度，因此確實是一項極其強大的工具。

羅伯特：沒錯，而且我們現在就看到這種趨勢正在成形，這正是有趣之處。大家都在關注這些分區架構。目前其中許多都屬於網域控制器與分區之間的混合型態，但看著這種發展就這樣在我們眼前逐步成形，確實很有意思。

ECU 與工作負載整合

約翰：我們在另一集節目中也曾討論過整合工作負載的重要性，也就是說，一個電子控制單元（ECU）會執行多個不同的程式碼庫，以處理不同的任務。Arm 在這方面是否扮演著支援的角色？

羅伯特：隨著車輛架構的演變，以及越來越多的運算資源被分配到車輛內的不同節點，我們便能在單一處理系統上執行多項軟體應用程式。這正是需要導入虛擬化、超管理程式等技術與方法，同時也是容器技術發揮作用之處，這些技術將使各種軟體功能能夠在不互相干擾的情況下共存。

約翰：我認為這是將 Arm 的現代處理器架構引入汽車領域的眾多優勢之一，因為它釋放了許多在資料中心和行動裝置領域已屬常態，但在汽車領域迄今為止或許還不太常見的功能。

羅伯特：沒錯，正是如此，這確實推動了向軟體定義的轉型。這正是整件事的核心所在。

摘要

約翰：羅伯特，非常感謝你參與這次內容廣泛的對談。能邀請你來這裡，我真的非常開心。

羅伯特：嗯，謝謝你，約翰，感謝你邀請我來這裡與你交流。這段時光非常愉快，能與你合作，並在我們「Arm」和「SOAFEE」計畫的框架下與Sonatus 攜手共事，實在是太棒了。

約翰：在今天的《The Garage 》節目中，我們探討了將軟體定義車輛（software-defined vehicles）化為現實所需的關鍵硬體與軟體技術。我們也談到了標準的重要性、匯聚多家企業的力量，以及如何將其他領域的技術引入並應用於汽車領域。希望您喜歡今天的對話，我們期待很快能在《The Garage 》的下一集節目中與您再會。非常感謝。