每款软件定义汽车都依赖的四大支柱

欢迎

约翰：在今天的《The Garage》节目中，我们将探讨使软件定义汽车成为现实的硬件和软件技术。开始吧！ 欢迎收听《The Garage》。我是Sonatus 的首席营销官约翰·海因莱因，今天我们将重点探讨一些硬件和软件技术，这些技术对于将“软件定义汽车”这一理念变为现实至关重要。今天我们邀请到了一位来自Arm的特别嘉宾，他是我挚友罗伯特·戴。罗伯特，欢迎来到《The Garage》。请向大家介绍一下你自己以及你在Arm的职位。

罗伯特：谢谢，约翰。是的，我叫罗伯特·戴，常驻加利福尼亚州。我负责Arm在北美的汽车业务市场拓展工作。此外，我还兼任Arm在SOAFEE倡议中的代表。

约翰：罗伯特，很高兴你能做客本期播客。我们曾在Arm共事多年，很多人都知道我在Arm工作了十四年，因此Arm对我来说意义非凡，能邀请你作为嘉宾参加本期节目，我感到非常激动。你刚才提到了SOAFEE，这确实是一个非常重要的议题，我们稍后在对话中会详细探讨。

Arm在汽车领域的角色

约翰：Arm 在智能手机及其他领域非常知名，但我很想请您谈谈 Arm 在汽车领域的角色，以及你们在汽车领域所服务的具体市场。

罗伯特：是的，当然。Arm自90年代中期以来就一直活跃于汽车行业，并被应用于各类汽车应用中。可以说，我们的技术几乎渗透到了汽车的各个部分。你知道，我们在某些领域确实具有显著优势，比如车载信息娱乐系统、数字座舱，现在还正进军高级驾驶辅助系统和自动驾驶汽车领域。这实际上就是我们在车辆内部更大规模系统中所发挥的作用。

约翰：尤其是某些高性能系统方面，听起来你们确实已经站稳了脚跟。

罗伯特：是啊。我的意思是，你知道的，在这种情况下，拥有一款低功耗、高性能的处理器还是挺有用的。

约翰：你提到这一点很有意思，因为我认为很多人并不认为低功耗在汽车上很重要。哦，对了，我的手机确实需要低功耗，但汽车为什么需要呢？不过实际上，汽车的电池容量有限，电子子系统的安装空间也可能受限，而且散热也是个问题，所以低功耗对汽车来说同样很重要。

罗伯特：哦，是的，确实如此，尤其是随着我们开始使用这些新型电动汽车，你知道的，还有续航焦虑之类的有趣问题。

约翰：而且我认为，Arm在移动领域以及数据中心等领域为提升高性能所取得的许多进展，同样也惠及了汽车行业，因为汽车在计算需求、驾驶辅助和导航等方面的要求也越来越高。

罗伯特：这完全取决于软件。我们稍后会详细讨论这一点。不过说实话，你知道，车辆中搭载的软件越多，要实际运行这些软件所需的处理能力也就越大。

基于ARM架构的汽车芯片供应商

约翰：Arm 为半导体市场带来的优势之一在于解决方案的多样性。要知道，这并非仅靠一家供应商，而是有数十家乃至数百家供应商在提供基于 Arm 的解决方案。但如果我们聚焦于汽车市场，目前有哪些主要供应商正在推出基于 Arm 的汽车芯片呢？

罗伯特：是的，显然，我们的汽车芯片合作伙伴对于车载系统的部署至关重要。 而且，举几个例子，我们有高通、瑞萨、英伟达、恩智浦，还有AMD和赛灵思，以及博通；此外，我们还与一些颇具潜力的新合作伙伴建立了合作关系，比如Telechips——他们在“嵌入式世界”展会上发布了Dolphin5芯片。因此，目前市场上确实涌现了一些令人振奋的新芯片产品。

约翰：恰巧的是，Sonatus 开展的几乎所有开发工作都是基于恩智浦（NXP）、博通（Broadcom）、Marvell 等厂商提供的 Arm 架构解决方案，因此我们很高兴能与你们合作，并且对你们所做的工作有着非常强烈的共鸣。

约翰：在《The Garage》节目中，我们广泛讨论了软件定义汽车的话题，我很想听听您从Arm的角度对此有何见解。

向软件定义车辆（SDV）的转型及实现SDV的四大支柱

罗伯特：是的，我们认为“软件定义汽车”是当前一个非常有趣的趋势，因为汽车制造商正在认真探索如何让车辆中越来越多的功能由软件来定义。这使他们能够像在智能手机和云计算领域那样，对这些软件功能进行更新和升级。 对消费者而言，这意味着当你的车驶离展厅时，它会随着时间的推移而变得越来越好，而不是像我们手机上的应用程序那样。因此，这将带来一场相当剧烈的变革，不仅体现在我们与汽车共处的方式上，也体现在消费者与制造该车的原始设备制造商（OEM）之间的关系上。随着我们步入这个软件定义汽车的未来，这将是一个非常令人期待的时代。

约翰：没错。我们了解到，许多原始设备制造商（OEM）对提升客户体验和增强品牌忠诚度表现出浓厚兴趣，所以你提到的这些话题似乎确实能对此大有帮助。

罗伯特：是的，而且这现在正在发生。Gartner最近的一项调查显示，排名前十的汽车原始设备制造商（OEM）中，将有50%在2023年向市场投放配备可更新软件的车辆。

约翰：这真的很有意思。我们之前讨论过可扩展性是软件定义汽车的一个重要方面，所以听到关于这一激进部署计划的统计数据，我感到非常兴奋。那么，我们该如何实现这一点呢？

SDV的第一支柱：标准的应用

罗伯特：我们认为实现软件定义汽车（SDV）有四大支柱。第一大支柱是采用标准进行开发和部署。这使得软件定义汽车中具有差异化的部分是应用程序本身，而不是开发工具或底层软件栈。

约翰：这说得通，因为你并不是因为底层架构能正常运行而拿到报酬——毕竟，底层架构本就该正常运行，这只是基本要求——而是因为你想在此基础上创造更多价值。

罗伯特：没错，没错，而且我认为这将有助于明确软件开发工作的重点，以及这些软件标准的具体应用方式。

SDV的第二支柱：采用新的软件方法论和技术

罗伯特：第二支柱。即采用新的软件方法论和技术，我们认为汽车行业可以借鉴手机开发、云开发与部署等其他行业的经验，运用持续集成（CI）和持续交付（CD）等方法论，从而实现车载软件定义功能的敏捷开发与部署。

约翰：这听起来非常重要。我认为云计算正在影响许多不同领域，将云计算和现代开发实践引入汽车领域，听起来好处多多。

SDV的第三支柱：基于云端的车辆仿真与开发

罗伯特：是的，第三个支柱其实是利用云端车辆仿真技术，在脱离实车的情况下开发和测试软件。

约翰：我非常喜欢这个概念。事实上，Sonatus 自己也在采用这种方法——过去我们一直使用纯硬件系统，在实验室中部署物理实例，但现在我们正转向云端方法，可以在云端进行大量仿真工作。这种方式的可扩展性更强，性能也更强大。

罗伯特：真不错，你已经开始使用第三支柱了。我太喜欢了。

SDV的第四大支柱：协作

罗伯特：第四大支柱是协作。没有任何一家公司能够独自开发和部署我们实现软件定义汽车所需的庞大软件体系。我们需要整个行业内的协作——硬件和软件公司、整车制造商（OEM）和一级供应商、系统集成商等各方通力合作，才能将这一愿景变为现实。

约翰：我们自己的经历中也看到了这一点。我们与OEM合作伙伴保持着直接的合作关系，但同时也与一级供应商、硅胶供应商、软件合作伙伴以及行业联盟展开合作，以确保我们的开发工作基于行业标准，因此我们亲身经历了您所说的情况。

罗伯特：说到联盟，目前确实有许多不同的联盟正在形成，它们将整个行业凝聚在一起，共同致力于解决“软件定义汽车”这一课题。

SOAFEE：面向嵌入式边缘的可扩展开放架构

约翰：考虑到这一点，也许我们该谈谈SOAFEE了，这对我们俩来说都是件非常重要且深得我们心意的事。

罗伯特：因此，SOAFEE 是一个由行业主导的合作项目，旨在将云原生方法论、技术和工具引入汽车开发领域，从而使“软件定义汽车”成为现实。

约翰：你能说说SOAFEE代表什么吗？因为这是个首字母缩写词，对吧？

罗伯特：它是 S-O-A-F-E-E，即“适用于嵌入式边缘的可扩展开放架构”。

约翰：我很高兴地告诉大家，Sonatus 是SOAFEE的早期成员之一，我们为能成为其中一员而感到自豪。那么，让我们进一步探讨一下。你能告诉我们SOAFEE目前正在开展哪些项目吗？

罗伯特：因此，SOAFEE背后的主要动机和目标，归根结底就是落实这四大支柱，从而将“软件定义车辆”变为现实。正如我之前所说，我们将把云原生方法论应用到车辆上。车辆与云实例的不同之处在于： 我们必须考虑功能安全、实时性等问题，而在云实例中则无需考虑这些。因此，SOAFEE项目目前主要关注的重点，也是大家齐心协力探讨的核心问题是：如何将这些方法论和工具引入车载环境？

约翰：那么，SOAFEE一共有多少家会员企业？有哪些类型的企业参与其中？

罗伯特：目前，SOAFEE的成员数量已接近90家，涵盖了软件生态系统、云计算领域、硬件、OEM厂商、一级供应商以及系统集成商等各个领域。各方都在积极参与SOAFEE，并将各自的专业知识和技术融入SOAFEE架构和SOAFEE框架之中。

汽车行业的云原生设计

约翰：你刚才提到，对SOAFEE而言，云原生设计是一个关键话题。我希望你能对此再深入探讨一下，谈谈云原生这一概念的整体含义，以及它能给汽车行业带来哪些好处？

罗伯特：云原生是指用于在云实例中开发软件应用程序的方法论、技术和工具。 这涉及我们之前提到的CI/CD等方法论，它能够实现软件的持续集成和持续部署——在此情境下，即部署到云实例中，而我们将这一理念应用到了车辆上。此外，这还包括将软件拆分为称为“微服务”的更小单元，这样便能利用这些云原生工具和技术更轻松地进行开发和部署。

约翰：它还与面向服务的架构密切相关，在该架构中，服务会被发布到车辆中或系统的其他部分。

罗伯特：完全正确，这现在引入了在云端广泛应用的技术，例如容器技术，以便轻松将软件和微服务部署到目标位置。其中还涉及编排等技术，这些技术将使您能够将软件从云端（而非云实例）部署到车辆中。这确实是一种以敏捷方式轻松将软件部署到车辆上的绝佳方法。

约翰：我知道你们目前正在研究的方向之一，就是扩展编排和容器基础设施，使其能够识别容器是否存在安全、关键或实时关键的要求。

罗伯特：是的，回到关于标准的第一支柱，我们正在利用现有的编排和容器标准来推进这项工作，实际上不仅在研究如何将这些标准应用于车辆开发，还在探讨是否需要为此类开发对这些标准进行扩展。

约翰：所以说，其实是扩展现有功能，而不是重新发明轮子。

罗伯特：当然了。

约翰：感谢您对SOAFEE的精彩概述，听到该组织发展如此迅速、参与成员如此之多，我感到非常兴奋。

汽车硬件与软件架构的未来发展趋势

约翰：如果我们退一步，从更宏观的角度来看，你认为软件和汽车领域未来还会有哪些其他发展趋势？

罗伯特：显然，随着软件的进一步普及、软件定义功能的增多以及软件总体量的增长，在未来一代车辆中——尤其是随着自动驾驶等级的提升——我们将面临数亿行代码的软件规模。此外，车辆架构也可能会发生变化。实际上，我们现在已经开始目睹这种变化了。 我们看到了诸如分区架构之类的设计，也看到了更大规模、高性能的集中式计算系统，这些都是让软件功能真正落地所必需的。

约翰：这确实是个很好的观点。我们最近在另一期节目中讨论过车载现代网络的重要性，而实现分区架构正是其众多优势之一。与当今可能较为繁琐的网络相比，它能够简化车辆结构、减轻重量、降低成本，并减少装配复杂性，因此这确实是一个非常强大的工具。

罗伯特：是的，而且我们现在就能看到这种趋势正在形成，这很有意思。大家都在关注这些分区架构。目前其中很多都处于域控制器与分区之间的混合状态，但看着这种趋势在我们眼前逐渐发展，确实很有意思。

ECU 与工作负载整合

约翰：我们在另一期节目中也讨论过整合工作负载的重要性，也就是说，一个电子控制单元（ECU）会运行多个不同的代码库来执行不同的任务。Arm 在支持这一点方面扮演什么角色？

罗伯特：随着车辆架构的演变，以及越来越多的计算能力被分配到车辆中的各个节点，我们便能够在单一处理系统上运行多个软件应用程序。此时，虚拟化、hypervisor等技术和方法就派上了用场，容器技术也能发挥作用，这些技术将使不同的软件功能能够真正实现互不干扰的共存。

约翰：我认为，将Arm的现代处理器架构引入汽车领域，其众多优势之一就在于此，因为这释放了许多在数据中心和移动设备中已很常见、但在汽车领域迄今为止或许还不太常见的功能。

罗伯特：是的，没错，这确实推动了向软件定义的转型。这正是这一切的核心所在。

摘要

约翰：罗伯特，非常感谢你参与这次内容丰富的对话。能邀请你来做客，我真的非常高兴。

罗伯特：嗯，谢谢你，约翰，感谢你邀请我来这里与你交流。这次交流非常愉快，能与你以及Sonatus 合作，共同推进我们的Arm和SOAFEE计划，真是太棒了。

约翰：在今天的《The Garage》节目中，我们探讨了将软件定义汽车变为现实所需的关键硬件和软件技术。我们还讨论了标准的重要性、汇聚多家企业力量，以及如何将其他领域的技术引入并应用于汽车领域。希望您喜欢今天的对话，我们期待很快在《The Garage》的下一期节目中与您再见。非常感谢。