向ICT時(shí)代演進(jìn)：中國(guó)車(chē)用基礎(chǔ)軟件發(fā)展及未來(lái)趨勢(shì)

隨著汽車(chē)步入智能網(wǎng)聯(lián)時(shí)代,車(chē)用基礎(chǔ)軟件逐漸成為行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn),車(chē)用軟件賽道不斷加寬,車(chē)用基礎(chǔ)軟件的角色和功能是什么、未來(lái)會(huì)如何發(fā)展是當(dāng)下行業(yè)亟待探討的話題。

在電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化汽車(chē)技術(shù)變革的背景下,普華基礎(chǔ)軟件推出AUTOSAR CP+AP一體化解決方案,旨在覆蓋智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)感知、決策、控制系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā),支撐傳統(tǒng)汽車(chē)向智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)轉(zhuǎn)型。普華基礎(chǔ)軟件副總經(jīng)理張曉先專注車(chē)用基礎(chǔ)軟件的技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化推廣多年,在操作系統(tǒng)、汽車(chē)電子領(lǐng)域有近20年的豐富經(jīng)驗(yàn)。作為行業(yè)的深度參與者,張曉先在多年觀察中形成了對(duì)于我國(guó)車(chē)用基礎(chǔ)軟件的發(fā)展及未來(lái)趨勢(shì)的研判。

圖片來(lái)源:蓋世汽車(chē)

車(chē)用基礎(chǔ)軟件發(fā)展 加速軟件定義時(shí)代

車(chē)用基礎(chǔ)軟件是軟件定義汽車(chē)的核心要素之一,其組成包括操作系統(tǒng)、中間件、驅(qū)動(dòng)軟件。張曉先認(rèn)為,車(chē)用基礎(chǔ)軟件本身并不是目的,而是為充分發(fā)揮軟件定義汽車(chē)優(yōu)勢(shì)造好車(chē)的目的服務(wù),使軟件最終在市場(chǎng)上和車(chē)端體現(xiàn)價(jià)值。

AUTOSAR自2005年發(fā)布CP(經(jīng)典平臺(tái))1.0至今,已走過(guò)17年有余,期間軟硬件解耦在傳統(tǒng)的車(chē)控領(lǐng)域取得顯著成效,以驅(qū)動(dòng)軟件的標(biāo)準(zhǔn)化為例,目前芯片和基礎(chǔ)軟件的解耦,以及芯片適配的效率便是得益于此。

張曉先認(rèn)為,汽車(chē)的技術(shù)發(fā)展過(guò)程分為三個(gè)階段:第一個(gè)階段是機(jī)械時(shí)代,第二個(gè)階段是電子電氣化時(shí)代,第三個(gè)階段或?qū)⑹荌CT技術(shù)帶來(lái)的后汽車(chē)電子時(shí)代。

傳統(tǒng)車(chē)用基礎(chǔ)軟件分為車(chē)控基礎(chǔ)軟件與車(chē)載基礎(chǔ)軟件,車(chē)控方面的特點(diǎn)體現(xiàn)為高安全、低算力、與車(chē)輛行駛強(qiáng)相關(guān)。在汽車(chē)電子電氣化時(shí)代,AUTOSAR CP的標(biāo)準(zhǔn)化在車(chē)控基礎(chǔ)軟件上取得了巨大成效,從OEM到Tier1、工具廠商都遵循這一標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品,大大提升了研發(fā)效率及上下游協(xié)同效率。而車(chē)載基礎(chǔ)軟件的特性則有所不同。盡管業(yè)內(nèi)的AGL、GENIVI等組織也曾為推進(jìn)車(chē)載軟件的標(biāo)準(zhǔn)化做出努力,但由于車(chē)載軟件多樣化的技術(shù)路線并存,長(zhǎng)期以來(lái)一直未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

圖片來(lái)源:普華基礎(chǔ)軟件

進(jìn)入智能網(wǎng)聯(lián)時(shí)代,車(chē)控基礎(chǔ)軟件延續(xù)AUTOSAR CP的標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)向前演進(jìn),而智能駕駛、智能座艙基礎(chǔ)軟件成為新的軟件類別。對(duì)于高算力的智能駕駛和智能座艙基礎(chǔ)軟件而言,集中式的電子電氣架構(gòu)需要有新的軟件技術(shù)架構(gòu)作為支撐。雖仍未形成統(tǒng)一的技術(shù)路線,不過(guò)AUTOSAR AP已作為其中較為成熟的一項(xiàng)技術(shù)初步顯現(xiàn)技術(shù)價(jià)值。

工欲善其事,必先利其器。張曉先表示,汽車(chē)廠商要做好產(chǎn)品就必須要有好的工具,也就是技術(shù)軟件。車(chē)用基礎(chǔ)軟件供應(yīng)商則需提供更有效的開(kāi)發(fā)手段,幫助行業(yè)加快推進(jìn)軟件定義汽車(chē)的進(jìn)程。

本土供應(yīng)鏈崛起 新需求催生技術(shù)變革

2010年,我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量突破1800萬(wàn)輛,成為全球第一汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)大國(guó)。此后的十年內(nèi),我國(guó)汽車(chē)行業(yè)經(jīng)歷了顯著增長(zhǎng),國(guó)產(chǎn)自主品牌在新能源領(lǐng)域獲得了更大的發(fā)展,成為引領(lǐng)全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要力量。

中國(guó)新能源汽車(chē)技術(shù)不斷發(fā)展,面對(duì)軟件定義汽車(chē)時(shí)代的開(kāi)端,已實(shí)現(xiàn)在技術(shù)能力上與國(guó)外企業(yè)齊驅(qū)并進(jìn)。與此同時(shí),受益于自主品牌的崛起,國(guó)內(nèi)汽車(chē)零部件供應(yīng)商加速布局新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈,逐步構(gòu)筑本土供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì)。

圖片來(lái)源:普華基礎(chǔ)軟件

當(dāng)智能網(wǎng)聯(lián)時(shí)代到來(lái),隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的大量應(yīng)用,汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)生變化,越來(lái)越多新勢(shì)力、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的加入打破了原本簡(jiǎn)單的垂直供應(yīng)鏈格局。新四化的技術(shù)趨勢(shì)催生汽車(chē)創(chuàng)新產(chǎn)品,對(duì)車(chē)用軟件提出高帶寬、網(wǎng)絡(luò)安全、遠(yuǎn)程控制、多模態(tài)等方面的新需求。

基礎(chǔ)軟件是汽車(chē)行業(yè)進(jìn)入軟件定義時(shí)代的關(guān)鍵一環(huán),也是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈除芯片硬核之外,最基本的底層能力標(biāo)簽。大家不再僅限于關(guān)注應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新,同時(shí)更加重視驅(qū)動(dòng)、操作系統(tǒng)、中間件等汽車(chē)基礎(chǔ)軟件的開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新。

張曉先將這一過(guò)程中汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的主要矛盾總結(jié)為“不斷增長(zhǎng)的需求和不斷增長(zhǎng)的技術(shù)復(fù)雜性,與技術(shù)工程能力不足之間的矛盾”。技術(shù)工程能力要跟上需求的發(fā)展,就必須進(jìn)行變革。

CP+AP一體化解決方案助力智能網(wǎng)聯(lián)落地

電子電氣時(shí)代,OSEK、CP 、AGL、GENIVI等技術(shù)路線發(fā)展為當(dāng)前做了很好的技術(shù)鋪墊。基于OSEK和AUTOSAR的技術(shù)路線,行業(yè)在探索中形成共識(shí):可以將軟件工程的方法應(yīng)用于汽車(chē)行業(yè),以解決復(fù)雜性問(wèn)題。事實(shí)也證明,這一路線是可行的,并在行業(yè)的實(shí)踐應(yīng)用中取得了成功。

區(qū)別于電子電氣時(shí)代的成熟標(biāo)準(zhǔn),為了響應(yīng)多樣化的需求,智能網(wǎng)聯(lián)時(shí)代的技術(shù)路線遍地開(kāi)花:AP、ROS、LINUX、AGL、Android Auto......究竟哪種技術(shù)路線和組織架構(gòu)的配合能達(dá)到更高的效率,實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化尚未有定論。而張曉先認(rèn)為,AUTOSAR AP或許會(huì)取得成功。

張曉先強(qiáng)調(diào),在AUTOSAR架構(gòu)中,AP(自適應(yīng)平臺(tái))和CP(經(jīng)典平臺(tái))并非屬于相互取代的競(jìng)爭(zhēng)路線。CP一般應(yīng)用于對(duì)實(shí)時(shí)性、功能安全要求高的場(chǎng)景中,如制動(dòng)系統(tǒng);而AP則更多適用于對(duì)算力較高的場(chǎng)景中,如智能座艙,這恰恰能作為CP使用場(chǎng)景的補(bǔ)充。

圖片來(lái)源:普華基礎(chǔ)軟件

無(wú)論是AP還是CP,其總體目標(biāo)都在于更好地管理數(shù)量增多、功能復(fù)雜度增加的汽車(chē)ECU,提供靈活、可拓展的架構(gòu)解決方案。隨著汽車(chē)E/E架構(gòu)集中化、智能化與網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)發(fā)展加速,獨(dú)立的AUTOSAR CP與AP技術(shù)已難以適應(yīng)域控制器集中化的中央處理單元,CP與AP一體化解決方案的需求隨之而來(lái)。

基于SDV趨勢(shì)下的市場(chǎng)需求,普華基礎(chǔ)軟件提供面向安全域與高性能計(jì)算域兩種場(chǎng)景的AUTOSAR CP+AP一體化解決方案,并結(jié)合普華云系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)落地。普華基礎(chǔ)軟件的這一解決方案能應(yīng)用于智能座艙域、車(chē)控系統(tǒng)域與ADAS/AD域,通過(guò)將不同操作系統(tǒng)、底層硬件、協(xié)議軟件等進(jìn)行接口和架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化,實(shí)現(xiàn)面向服務(wù)的軟件架構(gòu)。同時(shí)在智能座艙與ADAS/AD域,普華基礎(chǔ)軟件正開(kāi)發(fā)相應(yīng)的操作系統(tǒng)內(nèi)核,充分布局整車(chē)基礎(chǔ)軟件平臺(tái)。

“專注基礎(chǔ)軟件研發(fā)與應(yīng)用‍”

普華基礎(chǔ)軟件作為國(guó)內(nèi)AUTOSAR陣營(yíng)的代表性企業(yè),于2010年發(fā)布國(guó)內(nèi)首個(gè)車(chē)用基礎(chǔ)軟件平臺(tái),并于2013年開(kāi)啟量產(chǎn)應(yīng)用。截至2022年5月,普華車(chē)用基礎(chǔ)軟件裝車(chē)量已經(jīng)超過(guò)1000萬(wàn)套,實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化驗(yàn)證與AUTOSAR集成服務(wù)實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。

隨著智能駕駛技術(shù)日益成熟,普華基礎(chǔ)軟件融合IT通用基礎(chǔ)軟件與OT車(chē)用基礎(chǔ)軟件技術(shù),發(fā)布面向不同計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域的一站式解決方案,深度布局智能駕駛平臺(tái)。

業(yè)精于勤,普華基礎(chǔ)軟件專注于車(chē)用基礎(chǔ)軟件和工具鏈的研發(fā)與應(yīng)用。張曉先以普華基礎(chǔ)軟件用十四年推動(dòng)控制器項(xiàng)目量產(chǎn)落地為例,強(qiáng)調(diào)普華會(huì)保持“中立”的定位:“作為中國(guó)電科集團(tuán)發(fā)展基礎(chǔ)軟件的重要平臺(tái),普華基礎(chǔ)軟件將專注基礎(chǔ)軟件研發(fā)與應(yīng)用的發(fā)展方向,不做控制器,更不會(huì)做車(chē)。”

正如張曉先所預(yù)測(cè),汽車(chē)行業(yè)走過(guò)機(jī)械時(shí)代、汽車(chē)電子電氣時(shí)代,將來(lái)或?qū)⑦M(jìn)入ICT時(shí)代。在全行業(yè)向新技術(shù)階段邁進(jìn)的過(guò)程中,行業(yè)需要先行者,也需要更好的技術(shù)工具。普華基礎(chǔ)軟件將充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì),繼續(xù)為客戶提供以AUTOSAR CP+AP一體化解決方案為代表的技術(shù)產(chǎn)品,助力智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)落地。