为什么 SOAFEE 项目对于联网汽车的设计至关重要

文摘 2024-11-21 06:00 上海

虚拟原型设计作为软件的作用已成为汽车行业的关键差异化因素。

嵌入式边缘可扩展开放架构 (SOAFEE) 项目由汽车制造商、半导体供应商、开源和独立软件供应商以及云技术领导者定义。该项目以定义 Arm 架构的标准启动和安全要求的技术为基础，同时添加了云原生开发和部署框架以及汽车工作负载的功能安全、安全性和实时功能。

软件定义汽车的转变使现在成为将云的容量、可扩展性和弹性引入汽车应用开发和测试的理想时机。虚拟原型设计尤其有利于云环境，这减少了在道路上进行实际驾驶测试的时间和成本负担。这种方法还可以为 OEM 带来额外的收入机会，因为他们可以最大限度地减少对非差异化中间件的投资。继续阅读，详细了解 SOAFEE 项目如何加速和推进下一代智能互联汽车的创建。

为什么软件是汽车的关键差异化因素

为了提高安全性，高级驾驶辅助系统 (ADAS) 可保护我们免受道路障碍物的伤害，让我们保持在车道中央，并在黑暗、蜿蜒的道路上照亮更明亮的道路。此外，还有一些很酷的功能，使汽车能够播放我们最喜欢的歌曲，规划包括加油或充电站点的路线，并提供定制加热和冷却等舒适感。

为了实现这些功能和特性，在当今的高端汽车中，多达 1.5 亿行的软件代码分布在 100 多个电子控制单元 (ECU) 以及传感器、摄像头、雷达和 LiDAR 设备中并不罕见。电气化加上更高水平的自动化和连接性正在改变消费者对汽车的期望以及设计师开发汽车的方式。软件已成为差异化的关键驱动因素，而硬件组件的差异化正在减弱，这最终可能导致某种程度的商品化。

虚拟原型设计对灵活性和容量的要求更高

面对严格的功能安全要求，对汽车系统进行详尽测试已成为一项复杂、昂贵且耗时的工作。传统上，汽车开发人员在现场测试汽车应用程序。由于这需要一辆可以工作的汽车，因此测试在开发周期的后期进行。这也是耗时且昂贵的，因为它需要人们驾驶汽车、解释收集的数据、调整软件等。另一方面，虚拟原型设计支持基于汽车模型的设计方法。因此，汽车半导体、一级供应商和 OEM 公司可以部署更高效的开发环境，用于早期的硬件/软件开发、集成和测试。

然而，虚拟原型设计硬件有一些严重的可扩展性要求。这是云技术可以提供帮助的地方。基于云的虚拟原型设计利用了云几乎无限的容量，可以根据设计项目随时不断变化的需求灵活地扩大或缩小规模。

使用虚拟原型在公共、私有或混合云中进行虚拟测试可以在周期的早期进行，并且资源和成本更低。基于 SoC 和硬件系统的抽象软件仿真模型，虚拟原型可以与 RTL 硬件设计同时开发，从而将整个流程向左移动，以加快上市时间。此外，持续集成/持续部署 (CI/CD) 方法可以从基于云的虚拟原型设计中受益。借助 CI，软件开发团队可以在早期解决不兼容问题，因为他们将代码更改合并到共享的主线代码存储库中以测试功能、性能、安全性和保障性。与 CI 搭配的是 CD，其中任何成功通过所有自动化测试的代码构建都将部署到生产中。在 CI/CD 设置中应用虚拟原型可以提高生产力，因为它可以及时将构建分发给团队的所有程序员和系统。

基于云的虚拟原型设计可通过无线 (OTA) 更新在部署之前快速开发和测试软件。同步软件测试可分布在多个云实例中，从而扩大测试覆盖范围、降低成本并能够在周期的早期检测出错误。

基于云的软件解决方案堆栈

SOAFEE 旨在规定云边缘开发、测试和验证框架并定义其工作方式。结果将是一个汽车中央计算解决方案堆栈。自动驾驶等应用程序工作负载将在解决方案堆栈之上运行。

根据 SOAFEE 项目，该堆栈的底层将由基于标准的固件和安全接口组成，为系统集成商和软件开发人员提供一个一致的平台，用于在兼容硬件上实现无缝安全启动和系统启动。该框架中的不同组件将重复使用现有的开放标准。SOAFEE 架构将基于这些标准和规范构建一个参考框架，该框架将标准化关键的、无差异的中间层。这些中间层包括操作系统、硬件抽象层、虚拟机管理程序和容器运行时层。由于其开源组件，任何中间件或软件提供商都能够插入解决方案堆栈，甚至提供堆栈的元素。

SOAFEE 架构为 OEM 带来的是大幅减少中间件投资的能力，这样他们就可以从差异化软件中获得更多收入。例如，特斯拉出售各种功能的月度订阅服务，例如其高级连接服务，提供实时交通可视化、视频流、卫星视图地图等。同样，宝马也通过月度和年度订阅将加热座椅和方向盘等软件驱动功能货币化。

开发自定义中间件堆栈来支持这些功能和特性可能需要投入大量的时间和金钱。同时，中间件不是一个可以货币化的层；相反，它是差异化软件的推动者。能够利用开放式架构让开发人员和设计人员专注于使他们的汽车设计独一无二的因素。

结论

随着不同合作方的密切合作，我们有机会塑造软件定义汽车的未来。凭借我们在汽车领域的深厚专业知识，以及虚拟原型、软件在环、软件安全和汽车 IP 等领域的解决方案，我们可以帮助将更智能、更安全的汽车带到我们的道路上。

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