• 请填写用户名
  • 请填写密码

当前位置:首页 > 专题

安志鹏:SDV趋势下的AUTOSAR基础软件平台

  9月22日-24日,2024中国(郑州)新能源汽车生态伙伴大会在河南郑州举办。本届大会以“车聚生态,智联未来”为主题,由郑州市人民政府、中国汽车工业协会等单位共同主办。大会由1场高端闭门会、1场主题大会、1场整零生态伙伴对话会、4场专题交流会、N场行业发布会、丰富的主题参观及相关配套活动组成,旨在集聚各方智慧、力量及优势资源,积极推动新能源汽车产业生态融合,促进郑州新能源汽车产业生态集聚化发展。其中,在9月24日上午举办的“中国汽车供应链生态合作会(郑州站)”上,东软睿驰汽车技术(上海)有限公司NeuSAR产品销售总监安志鹏发表精彩演讲。以下内容为现场发言实录:

  尊敬的各位领导,各位来宾,大家上午好!我是安志鹏,来自东软睿驰,借这个机会跟大家聊一聊软件定义汽车下的AUTOSAR,SDV就是我们常说的软件定义汽车,AUTOSAR是现在主流的软件架构。
  我分享的材料主要介绍四个部分,第一个是AUTOSAR由来和发展历程,第二个是AUTOSAR分层架构解析,就是我们如何去用它。第三个是SDV趋势下AUTOSAR应用以及案例分析。第四个是东软睿驰的AUTOSAR平台NeuSAR介绍。
  第一部分AUTOSAR的由来,AUTOSAR全称是汽车领域开放式架构,2003年的时候欧洲七大OEM加两大核心零部件创建了AUTOSAR,所以从这个来看,我们AUTOSAR起初更多是服务于欧洲这边的主流OEM和零部件,大家目的很简单,就是为了把这个软件开发标准化统一化。因为我们传统开发模式,像最右边右上角这个图一样,大家的软件和硬件耦合关系非常强,在我们耦合关系很强情况下,切换不同控制器,切换不同的芯片平台,它的开发周期就会特别长,也不利于多人的联合开发,大家之间分工明确就很难把它做到很准确,还有软件复用度,在不同的场景下切换的话比较麻烦,复用度低。
  为了改变这种现状,就成立了AUTOSAR,就把软硬件彼此独立解耦,通过分层方式,大家减少之间耦合性,一旦减少了这种耦合,其实我们整个软件复用度就会提高很多。汽车行业,我经常把它跟我们手机行业去做对比,原来的手机,在我自己零几年上大学的时候,还不是智能机,像经典诺基亚手机,所有人买来里面装的东西都是一样,不存在智能化,也不存在个性定义,但是我们手机行业后来智能化之后,每个人买到手机出厂时是一样,但是到我们自己手上可以根据自己个性化装不同软件,设计不同桌面,设计不同风格。其实现在汽车行业也是一样的,汽车行业原来在我们没有智能化之前,我们的汽车也是一样,早前大家买到手的桑塔纳,都是一模一样,不会存在个性化。但是现在我们的汽车买到手时是一样的,随着大家使用过程中,每个人的车都有自己的个性化,座椅位置不一样,每个人的车里面这些灯颜色设置不一样,每个车打开车门欢迎语不一样,比如后面星宇要介绍的投影大灯,每个人都可以自己去编辑。就像手机行业一样,现在大家都可以软件定义汽车了。
  我们也以武侠小说这种开场白来说,分久必合合久必分,分久必合就是我们原来这种软件架构,大家都是五花八门的,分久了总归会有人把这个标准统一,就像武侠小说里面大家都是一个帮派纷争的状态,总有一个人统一武林,做武林盟主,同样的道理大家成立了统一架构AUTOSAR。武侠小说里面不是还有后半句合久必分,合久了总会有人想要搞自己独特性的地方,觉得统一了之后限制自己发展。有一个武林盟主,总有一些人想推翻武林盟主,同样的道理,像现在的特斯拉,它就觉得AUTOSAR限制了它的一些发展,自己要独立做一套自己的架构。你想这么做也是可以的,需要你有很强的技术积累才能完成,并不是随随便便就可以的。如果没有自己真正的硬核本事,也是无法推翻武林盟主的。
  当前我们所处的阶段就是分久必合的阶段,慢慢可能大家也会去有自己独特性的地方。还是类比手机行业,原来早期大家用的充电线,像诺基亚是圆口的,摩托罗拉是方口的,都不一样,再看现在手机行业充电线,几乎全部都统一成TypeC了,充电和数据传输速率得到了认可,TypeC还解决了大家数据线复用问题。
  再就是生态,我们现在整个行业发展都要求软件减少人工投入,变成分层化、模块化、可配置的形式,指向大家使用AUTOSAR。再就是车企发展,像现场的宇通客车,相信他们企标也会要求大家使用AUTOSAR。还有芯片发展,像刚刚我们额总也讲到黑芝麻,还有其他很多MCU芯片厂商,提供的驱动包也都是遵循AUTOSAR的,所以整个行业都是按照AUTOSAR架构来做的。参照的话,我们来看微信和支付宝,很多人说我不按照这个AUTOSAR做行不行?也可以,就像现在这个时代,我就不用微信不用支付宝行不行?非要用现金,也是可以,但是对于你来说就会非常麻烦。你用AUTOSAR的话,大家都是认可的,AUTOSAR是已经被行业认可的,就像微信支付宝,你给我转一百块钱,我不会怀疑这个钱是真是假。但是你非要使用现金,你给我一百块现金,多了一道工序,我至少要看一看这个钱是真是假。
  版本履历上,AUTOSAR也是一直在发展的,右边这两个图的前面一个,就是我们经典AUTOSAR Classic Platform,后面一个是AUTOSAR Adaptive Platform。
  为什么会有AP,主要是两大驱动力,我们原来控制器里面主要是CAN,现在引入以太网,要做自动驾驶,要有大量视频音频数据传输,传统MCU处理不过来,电脑PC上面运行速度、数据传输速度是远大于我们MCU的,像我们做控制器的人知道,刷一个MCU几百兆程序都要刷十几秒,现在电脑上传输以太网速度都是百兆千兆,那快很多。还有计算领域,因为我们要做自动驾驶,需要大数据计算,MCU算力都很低,像PC上SOC芯片算力要远大于MCU。基于这两大驱动力AP诞生了。
  CP和AP架构是不同的,最左边传统MCU架构,就是大量MCU,通过Can总线连接在一起,我们现在车上MCU越来越多,有几十个甚至上百个,传统模式空间布局布线就非常困难。中间很长一段时间,国内大家都探讨把它做成域集中形式,可能我们还在做,又有人比如特斯拉提出了这种整车集中式,就一个中央域控加几个区域控制器,每个区域都跟区域控制器连接,这样布线布局会非常非常方便,就像很多城市一样,有内环,有中环,有外环,这样去分工。这个图上最后的软件架构是什么?如果将来芯片发展,既能保证大算力,又能保证高实时性,就会变成最后这个电子电器架构,一个中央电脑的形式,这个形式有好,好的话是更集中,也有不好,不好的话是后期维护维修都会很麻烦。
  这个是CP软件架构。我们可以看到最底下都是芯片硬件资源,硬件之上是它的驱动包,就是芯片底层驱动MCAL,再上面就是基础软件,基础软件中OS,跟硬件MCU强相关,比如我用英飞凌NXP黑芝麻等芯片,不同芯片的OS都是不一样的,CP是嵌入式的。以开关和灯为例,先是开关打开,再一步一步把开关状态传到应用层里面,应用层里检测到开关开了之后,做一些策略判断,要打开哪个灯,通过策略判断之后,把结果一步一步回下来,再打开对应的灯。传统车上以前都是机械式的,机械式就是开关连着灯,80后都知道,小时候开关一拉灯就亮,再一拉就灭,现在不是这样,现在中间都会有很多软件策略的过程。
  这是我们AP的软件架构。你看AP软件架构跟CP就非常不一样,它都是临界于OS之上,比如你用不同操作系统,我们都要去适配一遍,但反而跟芯片是无关的。
  应用领域上,CP应用领域主要在高实时性,对算力要求不高的情况下,主要就是在动力领域,像引擎控制、制动还有现在一些动力域控上面。跟动力相关的,要求实时性都很高。像动力域控制器,如果用SOC来解决行不行?肯定不行,电脑上点开一个word,慢一秒没有关系,但是刹车慢一秒就撞车了。如果对实时性要求没有那么高,但是传输速率、算力要求比较高,像自动驾驶智能座舱中央域控等新型控制器上面,都需要使用AP的。因为CP实时性高,CP平台最高能到功能安全ASIL D,但是AP最高只能到ASIL B。
  AUTOSAR的AP是否取代CP?不会,因为它们是相辅相成。MCU处理一些车企相关的协议栈和高实时性的,SOC做4G 5G数据传输和大算力计算,刚刚像黑芝麻额总也讲到,他们也在做多核异构芯片,一个芯片里面既有M核又有A核,替代原来MCU+SOC,现在集成一个芯片里面,减少成本,无论是多核异构芯片还是MCU+SOC,都是既需要CP又需要AP的。
  第三个部分介绍软件定义汽车环境下我们的使用案例。
  现在都软件定义汽车,说白了就是把软件的部分再脱离硬件先来做,真正做到软件先行,也就是说不用等这个车所有硬件出来以后再去做软件,可以在前期就把软件做好,按照一定的接口做好,最后只要匹配好这个硬件可以了。这样就很大程度上会加快我们整个控制器和整个车型的开发进度。这是一个示例,可以在前期把服务编排好,举一个例子来说,打开车门,这个车打开车门要做哪些动作呢?可以从软件上先都定义好,打开车门,车门肯定要打开,氛围灯亮起,还可以配有语音,比如欢迎进入某某某的梦想之车,给自己车取的一个名字,车机显示屏也可以有不同界面,显示屏可以自己设置,在车还没有具体硬件定型情况下,可以先把这些功能都预先埋好。
  最后所有这些软件都已做好,再把它影射到硬件上面,匹配不同车型,比如我们刚刚设置的打开车门这个场景的软件,奔驰S或E系列,比亚迪海豚海豹等各种车型都是一样的,就可以porting到不同车型上面去。
  这个图是介绍实打实的域控SOA开发架构图,我们使用的就是多核异构的芯片,M核跑CP,A核里面跑AP,上面有中间件,还有车云部分、大数据部分。
  第四部分,最后介绍我们公司东软睿驰的NerSAR。
  东软睿驰是国内少数几个做AOUTOSAR的企业,也是国内做AOUTOSAR最好的企业。我们睿驰主要业务如这个图,最中间最核心就是NeuSAR,为什么叫NeuSAR?因为东软睿驰叫Neusoft,我们把东软前面的Neu+AUTOSAR后面的SAR,组合成了我们的产品名称NeuSAR,基于MCU端睿驰自己也做BMS,基于SOC端我们自己也做自动驾驶,我们还跟很多车企联合开发动力域控、中央域控、中央网关等一些控制器。
  NeuSAR包含AOUTOSAR CP、AP、中间件、消息总线,还有我们自己配套的工具链等等,一个完整的软件平台。类比手机行业,其实我们现在做的软件平台就好比是安卓系统,做零部件的人主要就是做底下硬件,我们是提供一个软件系统,最后车企的人就是开发一些应用,比如华为手机里面做一个华为商店,Oppo手机里做一个oppo商店,宇通就可以做一个宇通APP,上面可以设置宇通这个车的各种个性化的东西,还可以装王者荣耀,像最近比较火的黑神话悟空等等这些游戏都可以。我们自己的AOUTOSAR CP平台,已经过了功能安全认证ASIL D认证,有好几个版本(4.2.2、4.4和R21-11),这是我们适配过的芯片,国内外主流的这些芯片厂商都已经做过适配,像ST、地平线、紫光等等这些,我们都已经做过适配。现在国产芯片国产软件,也是国家主推的方向,所以我们除了跟国外主流芯片厂商之外,国产诸多芯片我们都做了适配,我们也有非常多的纯国产化项目量产案例。
  这是我们AP产品,包含这么多模块,也是过了功能安全SAIL B,操作系统我们适配过Linux、QNX、中兴Golden OS,我们适配过芯片也非常多,像刚刚前面额总说的黑芝麻芯片,还有NXP、NVIDIA、RENESAS、芯驰等等我们都做过,包含国内国外。这个图是我们量产经验,车上各个领域我们都有非常多项目经验。图右边的客户也非常多,像星宇车灯也是我们睿驰的合作伙伴,还有国内外非常多的这些车企,像本田、雷诺还有国内诸多车企都有合作,像联电、宁德时代、泛亚、海拉等国内外知名零部件跟我们也有合作,因为国产软件现在也做得非常好。外资以前都用国外的产品,成本高,开发周期长,响应也不及时,但作为国产本土供应商都能很好地解决这些问题。所以,我们自主研发的OEM和零部件供应商后续在开发过程中都可以跟睿驰合作。刚才李杰总讲到的EMB,我们也有很多的客户,做制动相关的,也在做EMB,控制器开发方面咱们也可以合作。
  最后,如果大家有国产化需求,有AOUTOSAR需求的话,可以跟我联系,右边就是我的名片,我们一定给大家最好的支持,一起把我们国产汽车、国产软件、国产芯片这个国产化生态环境越做越好,我的分享就这么多,非常感谢大家!
  (注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)
版权声明:本文系汽车纵横网原创文章,如需转载请注明出处和作者,并加上指向链接:http://www.autoreview.com.cn,谢谢合作。

地址:北京市丰台区五圈南路30号院1号楼D座3层302室 邮编:102600
电话:010-63429223
E-mail:autoreview@caam.org.cn
《汽车纵横》杂志社有限公司