對(duì)SDV的一些反思

討論軟件定義汽車(chē)的首要任務(wù)是明確定義。什么是軟件定義汽車(chē)？更重要的是，車(chē)廠打算用SDV做什么？但太多人似乎正在濫用這個(gè)術(shù)語(yǔ)以達(dá)到自己的營(yíng)銷(xiāo)目的。?

通用上周宣布恢復(fù)雪佛蘭Blazer電動(dòng)車(chē)的銷(xiāo)售，該車(chē)曾因軟件質(zhì)量問(wèn)題被迫在12月暫停交付。

當(dāng)通用這樣的車(chē)廠表示其修復(fù)措施現(xiàn)在是通過(guò)軟件更新來(lái)實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，向公眾傳遞的信息就是“別擔(dān)心，這沒(méi)什么大不了的”。

然而，通用的Blazer電動(dòng)車(chē)停售事件卻是一件大事。

12月，據(jù)車(chē)媒Edmunds報(bào)道稱(chēng)，在從洛杉磯到圣地亞哥的旅行中，一輛全新的Blazer車(chē)型“開(kāi)始顯示8種不同的警告信息，車(chē)窗開(kāi)關(guān)停止工作，然后信息娛樂(lè)顯示屏完全崩壞，陷入關(guān)閉、打開(kāi)、顯示以太平洋為中心的地圖和再次關(guān)閉的無(wú)限循環(huán)”。記者補(bǔ)充說(shuō)：“直到我們把車(chē)停在高速公路上，重新啟動(dòng)。重啟后一切正常，但一小時(shí)后，又出現(xiàn)了這種情況。”

與軟件相關(guān)的召回事件繼續(xù)困擾著汽車(chē)行業(yè)。這就是現(xiàn)實(shí)。

不要指望軟件定義汽車(chē)（SDV）的出現(xiàn)能解決問(wèn)題。相反，事情會(huì)變得更糟。

車(chē)廠通常會(huì)將復(fù)雜的軟件和系統(tǒng)集成問(wèn)題強(qiáng)加給Tier 1。OEM看到了軟件日益增長(zhǎng)的價(jià)值，希望通過(guò)制造SDV來(lái)增加利潤(rùn)。但是，據(jù)業(yè)內(nèi)知情人士透露，他們正在走捷徑，沒(méi)有為系統(tǒng)集成配備適當(dāng)?shù)娜藛T。這很可能會(huì)給他們帶來(lái)麻煩。

定義SDV??

要了解這一最新趨勢(shì)的影響，我們先來(lái)定義一下SDV。什么是SDV？更重要的是，車(chē)廠打算用SDV做什么？

業(yè)界的多數(shù)人或許以為自己早就明白了SDV，但其實(shí)對(duì)于許多不同利益相關(guān)者來(lái)說(shuō)，SDV這樣的標(biāo)簽有著不同的含義。

在多年的自動(dòng)駕駛熱潮冷卻之后，SDV又來(lái)拯救世界了。汽車(chē)營(yíng)銷(xiāo)人員很高興，因?yàn)闊o(wú)論是微處理器公司還是軟件供應(yīng)商，每一方都可以聲稱(chēng)在SDV的狹義細(xì)分市場(chǎng)上取得了小小的勝利。

但這并不適用于SDV設(shè)計(jì)和工程。

輿論有夸大概念的能力，卻忽視了將SDV帶到消費(fèi)者面前所需克服的軟件和硬件工程挑戰(zhàn)。

Tesla因素??

盡管存在定義難題，但行業(yè)觀察者們?cè)谝稽c(diǎn)上達(dá)成了共識(shí)： 如今，車(chē)廠們正逐漸意識(shí)到軟件的重要性。當(dāng)Tesla在市場(chǎng)上一鳴驚人時(shí)，許多人都被打了個(gè)措手不及。

Tesla近乎瘋狂地關(guān)注在其中央計(jì)算架構(gòu)上運(yùn)行的軟件。當(dāng)Tesla承諾通過(guò)軟件更新和增加功能時(shí)，這已成為整個(gè)行業(yè)的愿景。

現(xiàn)在，車(chē)廠和技術(shù)供應(yīng)商都在匆忙地從domain轉(zhuǎn)向zonal和中央計(jì)算，并發(fā)誓要通過(guò)軟件更新汽車(chē)功能。他們不再需要Tier 1開(kāi)發(fā)另一個(gè)黑盒來(lái)實(shí)現(xiàn)新功能。

通過(guò)SDV實(shí)現(xiàn)OTA??

汽車(chē)行業(yè)及媒體最初認(rèn)為，SDV的核心是OTA更新，為消費(fèi)者提供便利。

例如，在汽車(chē)召回的情況下，OTA軟件更新可以取代經(jīng)銷(xiāo)商的上門(mén)服務(wù)。更妙的是，汽車(chē)的中控可以完全更新，而無(wú)需更換硬件。

Moto Trend在宣傳SDV時(shí)告訴讀者，OTA“徹底改變了車(chē)載屏幕”。

忘掉那些與你剛購(gòu)車(chē)時(shí)一成不變的屏幕吧，也不要再想著去經(jīng)銷(xiāo)商那里進(jìn)行軟件更新了。在汽車(chē)停放期間，一切都會(huì)自動(dòng)發(fā)生，無(wú)需物理連接，通常是在你睡覺(jué)的時(shí)候。更重要的是，這意味著即使是多年的老車(chē)也能像新車(chē)一樣擁有所有最新的軟件功能（受硬件限制的除外）。這對(duì)舊車(chē)車(chē)主來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的價(jià)值提升。

這種對(duì)任何技術(shù)都不厭其煩的報(bào)道讓人害怕。

問(wèn)題就在這里。SDV不會(huì)由消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)。正如Semicast Research首席分析師Colin Barnden所寫(xiě)的那樣：“沒(méi)有客戶會(huì)在買(mǎi)車(chē)時(shí)要求購(gòu)買(mǎi)SDV?！?/p>

SDV是車(chē)廠為提高利潤(rùn)而推出的一項(xiàng)新計(jì)劃。

為什么OEM需要SDV？?????????

Blackberry QNX的歐洲、中東和非洲地區(qū)汽車(chē)銷(xiāo)售經(jīng)理Somasundaram Alagappan提出了促使車(chē)廠傾心于SDV的兩大關(guān)鍵因素。首先，他們希望“當(dāng)下的產(chǎn)品能在其生命周期內(nèi)不斷完善和升級(jí)”。他補(bǔ)充說(shuō)，這主要由軟件驅(qū)動(dòng)，但不要忘了主機(jī)硬件。其次，車(chē)廠明白，汽車(chē)的出貨量正在減少。Alagappan說(shuō)：“每個(gè)人都希望獲得經(jīng)常性收入。換句話說(shuō)，車(chē)廠對(duì)汽車(chē)的每一次更新、每一個(gè)新功能、每一次改進(jìn)，都有可能帶來(lái)新的收入。”

但是，汽車(chē)行業(yè)是否已經(jīng)為SDV做好了準(zhǔn)備？

Alagappan承認(rèn)：“每個(gè)人對(duì)SDV都有自己的看法……這可能也是行業(yè)尚未準(zhǔn)備好的一個(gè)原因……沒(méi)有人設(shè)定任何KPI?！?/p>

問(wèn)題不僅僅在于KPI。

Intel汽車(chē)事業(yè)部副總裁兼總經(jīng)理、Intel研究員Jack Weast認(rèn)為，盡管“軟件定義”的營(yíng)銷(xiāo)宣傳鋪天蓋地，但實(shí)施SDV的車(chē)廠寥寥無(wú)幾。

Weast說(shuō)：“你可以開(kāi)發(fā)一個(gè)hypervisor，通過(guò)軟件來(lái)分離工作負(fù)載……但目前大多數(shù)車(chē)載SoC在設(shè)計(jì)上并不能通過(guò)硬件對(duì)安全和非安全工作負(fù)載進(jìn)行更嚴(yán)格的分離?！?/p>

“正確的SDV”是Weast在Intel重新進(jìn)入汽車(chē)領(lǐng)域時(shí)提出的主張。雖然“正確的SDV”的細(xì)節(jié)仍需解釋?zhuān)玏east在開(kāi)發(fā)SDV架構(gòu)時(shí)提出安全問(wèn)題是有先見(jiàn)之明的。

后視攝像頭與信息娛樂(lè)屏幕???????????

汽車(chē)行業(yè)還未進(jìn)入SDV階段，車(chē)廠就已經(jīng)開(kāi)始明目張膽地?zé)o視安全問(wèn)題，例如后視攝像頭使用信息娛樂(lè)操作系統(tǒng)，或使用信息娛樂(lè)屏幕顯示與駕駛有關(guān)的數(shù)據(jù)。

談到后視攝像頭召回問(wèn)題，CMU教授Phil Koopman說(shuō)：“后視攝像頭的很多問(wèn)題歸根結(jié)底是車(chē)廠試圖使用消費(fèi)級(jí)硬件和軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)安全關(guān)鍵功能?！?/p>

對(duì)于Tesla Model 3和Y車(chē)型的擁躉來(lái)說(shuō)，沒(méi)有儀表只意味著一件事：“Tesla致力于打造一個(gè)簡(jiǎn)潔、用戶友好的界面”。Koopman說(shuō)：“在這些車(chē)型中，為信息娛樂(lè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的屏幕空間與儀表共享。難道只有我一個(gè)人猜測(cè)，信息娛樂(lè)屏幕變暗可能會(huì)影響到駕駛員查看車(chē)輛信息？有人會(huì)在信息娛樂(lè)系統(tǒng)上顯示車(chē)輛警告指示燈嗎？他們到底在想什么？”

必須指出的是，積極采用消費(fèi)級(jí)硬件和軟件的決定，主要是由希望降本的OEM推動(dòng)的。

降低成本???????????

同樣的降本原則似乎也在促使著車(chē)廠開(kāi)發(fā)SDV，希望減少車(chē)內(nèi)ECU的數(shù)量。

從理論上講，盡管單臺(tái)計(jì)算機(jī)的單價(jià)較高，但其成本效益可能更高，因?yàn)橹醒胗?jì)算架構(gòu)使其能夠與不同功能共享資源。另一方面，數(shù)百個(gè)控制器，無(wú)論是傳統(tǒng)汽車(chē)架構(gòu)中常見(jiàn)的8位還是32位CPU，都同樣需要電路板、電源和內(nèi)存，就像中央計(jì)算機(jī)一樣。

簡(jiǎn)而言之，SDV的流行說(shuō)法是“SDV發(fā)展了車(chē)輛電子架構(gòu)，降低了制造成本，加快了遠(yuǎn)程開(kāi)發(fā)、部署和管理車(chē)輛軟件的速度。軟件將通過(guò)OTA傳輸，便于更新”。

但現(xiàn)實(shí)情況是非常微妙的。

中央計(jì)算機(jī)不僅需要更大、更復(fù)雜的連接器，還需要主動(dòng)冷卻系統(tǒng)。除了硬件之外，單個(gè)CPU的問(wèn)題還包括潛在的單點(diǎn)故障。

另一方面，在分布式架構(gòu)中，改變一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)不一定會(huì)影響其他節(jié)點(diǎn)。

理論上，分布式系統(tǒng)的診斷可能更簡(jiǎn)單，因?yàn)楦菀状_定是哪個(gè)“盒子”壞了。然而，在中央計(jì)算架構(gòu)中，100個(gè)軟件元素共享一個(gè)中央處理器，要找出系統(tǒng)崩潰的根本原因就更難了。在最糟糕的情況下，每個(gè)軟件都可能排成一排，同時(shí)向CPU要求更多資源。

那么，基于中央計(jì)算的SDV是否是車(chē)廠降低成本的關(guān)鍵？

鑒于每個(gè)行業(yè)都在爭(zhēng)論分布式系統(tǒng)架構(gòu)與集中式系統(tǒng)架構(gòu)，建議汽車(chē)行業(yè)回到100個(gè)ECU的時(shí)代似乎是一種倒退。然而，這場(chǎng)爭(zhēng)論的答案從來(lái)都不明確。這取決于OEM希望在中央計(jì)算上運(yùn)行的功能，以及其他更適合獨(dú)立控制的功能。

軟件的協(xié)調(diào)???

在中央計(jì)算系統(tǒng)中，中間件或被稱(chēng)為“調(diào)度器”的東西（可確定功能的優(yōu)先級(jí)）所扮演的角色變得非常重要。

Blackberry QNX的Alagappan解釋說(shuō)，典型的SDV是由多個(gè)組件（硬件和軟件）組成的三明治。它們包括底層硬件、硬件抽象層、操作系統(tǒng)和中間件。最上層是應(yīng)用層。

如今，OEM希望獲得完整的SDV堆棧，但不一定非要從單一供應(yīng)商處購(gòu)買(mǎi)。

車(chē)廠往往有自己喜歡的操作系統(tǒng)或特定硬件。更重要的是，SDV必須能夠處理來(lái)自不同供應(yīng)商的多個(gè)SoC和多個(gè)操作系統(tǒng)。中間件人員必須協(xié)調(diào)底層是否能夠?qū)崿F(xiàn)上層的要求。這一過(guò)程的管理直接影響到SDV的性能和安全性。

為此，TTTech Auto和Blackberry前不久宣布建立合作伙伴關(guān)系，共同將Blackberry的QNX實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)與TTTech Auto的安全軟件平臺(tái)MotionWise集成，用于ADAS和SDV。

QNX即將推出的名為SDP 8.0的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)將與TTTech Auto的調(diào)度程序原生集成。這是根據(jù)一些不想購(gòu)買(mǎi)TTTech Auto的整個(gè)MotionWise軟件包的OEM的要求進(jìn)行的。

Blackberry QNX承諾，到今年年底，將以預(yù)包裝、預(yù)認(rèn)證功能安全ASIL-D軟件的形式提供給OEM廠商。

SDV可能會(huì)出很多問(wèn)題。在大多數(shù)車(chē)廠在軟件和系統(tǒng)集成方面非常薄弱的時(shí)候，SDV并不是他們的救星。當(dāng)然，單個(gè)中央處理器可以使某些軟件應(yīng)用的編程變得更容易。但是，過(guò)去只存在于一個(gè)盒子中的孤立問(wèn)題，現(xiàn)在可能會(huì)影響SDV的整個(gè)中央計(jì)算架構(gòu)。系統(tǒng)集成變得比以往任何時(shí)候都更加重要。