实现面向未来、适应性强的软件定义车辆架构

白皮书概述

桑杰：欢迎收听《Driving Innovation 》的又一期节目，这档播客旨在探讨助力汽车行业向软件定义车辆转型的技术与解决方案。我是桑杰·卡特里。现代数据中心与未来出行有何关联？简而言之，关系重大。 沃德汽车（Ward’s Auto）近期发布的一份白皮书——由Sonatus 赞助，题为《构建面向未来、经得起时间考验的软件定义车辆架构》——详细阐述了汽车行业如何借鉴传统硬件中心化数据中心向现代软件定义平台转型的经验。这些平台如今已能够支持种类极其丰富且创新的关键应用与服务。

汽车行业的挑战与对SDV的需求

汽车行业正处于一个十字路口，面临着车辆架构无法满足消费者快速变化的需求和期望的困境——这些消费者早已习惯从互联的数字设备中获得源源不断的新功能和新体验。而且，我们必须承认，现代汽车在许多方面与数字设备相似：它们的互联性日益增强，并搭载了大量具备数字功能的先进技术。 “软件定义汽车”应运而生。这是一种对车辆及其电气和电子系统架构的革命性方法，它运用现代计算和网络技术，并将软件与底层硬件解耦。所有这些使得通过软件持续、动态地添加新的驾驶和用户体验变得更加简单且更具成本效益，而无需再增加更多的硬件组件和笨重的线束。

与向软件定义数据中心（SDDC）转型的对比

这一转变反映了数据中心领域所发生的演变——在那里，底层硬件基础设施已与运行在其上的软件实现了解耦。其结果是，各领域涌现出了大量多样化的应用程序。例如制造业、企业IT、银行业与金融业、社交媒体、物联网，以及最近兴起的大规模AI ，仅举几例。

SDV对灵活基础的需求

同样，基于灵活且可动态更新的架构打造的SDV，可以作为汽车创新的平台，从而开创未来出行的新篇章。

从向SDDC转型中汲取的主要经验教训

该白皮书重点阐述了从向现代化软件定义数据中心转型过程中汲取的关键经验教训，这些经验可应用于下一代汽车平台，从而帮助整车制造商（OEM）更轻松、更具成本效益地应对快速变化的消费者需求、市场竞争和监管环境。首先，将硬件与软件解耦至关重要，这能确保整车制造商即使在硬件开发过程中，也能持续推进创新功能和改进工作——因为汽车硬件的开发周期远长于软件开发。 其次，硬件资源虚拟化作为现代数据中心的核心支柱，将使汽车制造商能够整合多年来大量涌现的“黑盒子”，从而降低成本，并简化车辆全生命周期内的更新与维护工作。 资源池化作为现代数据中心的另一项特性，与虚拟化相结合，将使OEM能够根据应用程序的优先级和需求动态分配资源，从而以最优且可靠的方式运行各类安全关键型和非安全关键型应用程序。 最后，车载软件流程的自动化和协调能力，通过简化网络管理、数据采集、车辆诊断以及性能调优更新等任务的远程监控、配置和自动化，进一步提升了灵活性和效率。

应用于SDV架构的经验教训

该白皮书随后阐述了如何将软件定义数据中心的这些经验教训和原则应用到SDV架构中。车辆网络必须采用基于现代以太网技术的软件定义网络架构，其中控制平面与数据平面相互分离，以便在车辆新增功能时更轻松地进行配置和更改。 软件定义计算通过高性能电子控制单元（ECU）实现，这些ECU运行虚拟机和容器，从而支持云原生的持续集成/持续交付（CI/CD）管道，以加快新软件功能的开发和部署。即使是分布在车辆电子/电气（E/E）架构中多个ECU上的分散存储，也可以通过网络共享存储和车载数据库实现软件定义，从而更好地存储和检索车辆数据。 将车辆基础设施的这些要素架构为软件驱动，其最终结果是：汽车制造商将能够更高效地远程管理和更新规模庞大的车队，包括在车辆生命周期的任何阶段通过自动化方式进行管理。

汽车领域的差异

该白皮书还指出，汽车领域在多个方面与数据中心存在差异，在设计以软件驱动的可配置性架构时必须考虑到这一点。汽车不仅是一个“系统之系统”，还是一种执行安全关键功能的嵌入式设备，其核心功能在于安全、可靠地驾驶。 该白皮书针对汽车领域的安全、安全性和可靠性提出了建议。从这个意义上说，它推断，正确看待软件定义车辆（SDV）的方式不应仅仅将其视为“带轮子的现代化数据中心”，而应将其视为智能边缘数据中心，即同时具备软件平台和专用边缘设备双重特征的系统。

摘要

以上是对《构建面向未来的SDV架构》白皮书的简要概述。建议您下载该白皮书，以便更深入地了解本期节目所涉及的内容。敬请继续关注《Driving Innovation 》播客的后续节目，我们将为您带来更多关于汽车技术未来及SDV发展历程的见解。