電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/黃晶晶)汽車的硬件架構(gòu)正在由傳統(tǒng)分散式EUC系統(tǒng)架構(gòu)轉(zhuǎn)向域控制器等集中式計(jì)算平臺(tái)。那么汽車的軟件架構(gòu)也應(yīng)該隨之發(fā)生轉(zhuǎn)變?,F(xiàn)在市面上出現(xiàn)了非常多的云端技術(shù)試圖來做支撐,但仍然有不少痛點(diǎn)需要解決,比如功能安全、實(shí)時(shí)性要求等。處理器架構(gòu)的領(lǐng)導(dǎo)廠商Arm看到了這一問題的關(guān)鍵,現(xiàn)在Arm正式推出面向嵌入式邊緣的可擴(kuò)展開放架構(gòu)(Scalable Open Architecture for Embedded Edge, SOAFEE)。
近日,Arm 汽車和物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部亞太區(qū)合作伙伴關(guān)系高級(jí)總監(jiān)鄧志偉指出,SOAFEE最大的特點(diǎn)是把在container技術(shù)中加上混合關(guān)鍵編排器(Mixed Criticality Orchestrator),讓整個(gè)云端的云原生技術(shù)的元素能夠加上功能安全、以及實(shí)時(shí)性的特性。SOAFEE將是一個(gè)統(tǒng)一的軟件定義汽車的平臺(tái),為廠商提供差異化功能和服務(wù)開發(fā)的基礎(chǔ)。
具體來看,首先,SOAFEE是一套新的軟件架構(gòu)和開源參考實(shí)現(xiàn),既可滿足汽車的實(shí)時(shí)和安全需求,又能充分利用基于云原生開發(fā)的優(yōu)勢(shì)。
其次,它擁有是一個(gè)能夠執(zhí)行SOAFEE,以及開發(fā)各式功能及服務(wù)的硬件參考平臺(tái)。
再者,Arm將成立一個(gè)產(chǎn)業(yè)合作組織來持續(xù)完善SOAFEE的設(shè)計(jì)。
目前,SOAFEE的第一個(gè)版本已經(jīng)開放下載,硬件參考平臺(tái)已經(jīng)開放預(yù)訂。同時(shí)Arm以及行業(yè)領(lǐng)先廠商也成立了SOAFEE的專家小組 (Special Interest Group) 作為產(chǎn)業(yè)合作的組織。這些新資源的投入,將能夠加速軟件定義汽車的實(shí)現(xiàn)。
基于云原生(cloud-native) ,SOAFEE如何滿足軟件定義汽車的需求
鄧志偉解析,汽車最底層是硬件計(jì)算平臺(tái),上層是固件,做為系統(tǒng)軟件與硬件之間的接口。系統(tǒng)軟件之上承載各用應(yīng)用及服務(wù),他們分別在各自獨(dú)立的環(huán)境中運(yùn)行,這個(gè)環(huán)境我們稱為容器(container)。在以云原生 (cloud-native) 為概念運(yùn)行的系統(tǒng)中,這些container是在云端的環(huán)境中開發(fā)、測(cè)試及驗(yàn)證,然后,再經(jīng)由一個(gè)編排器(Orchestrator)的軟件模塊,配置適當(dāng)?shù)能浻布Y源給每一個(gè)container中的應(yīng)用與服務(wù),使它們能夠在汽車中執(zhí)行它們的工作,同時(shí)在云端另一個(gè)CI/CD (持續(xù)集成 / 持續(xù)交付) 的模塊將負(fù)責(zé)管理,應(yīng)用及服務(wù)的更新。
對(duì)于SOAFEE來說,首先SOAFEE是以Arm Project Cassini中的SystemReady的開放標(biāo)準(zhǔn)來統(tǒng)一硬件及固件與系統(tǒng)軟件的接口,達(dá)到第一層的抽像化。同時(shí),SOAFEE以管理程序 (hypervisor) 來管理不同操作系統(tǒng)之間共享資源的問題,以container run time 及 HAL (硬件抽像層,Hardware Abstraction Layer) 作為另一個(gè)層級(jí)的抽像化。
在云端,SOAFEE不只會(huì)去構(gòu)建相同的軟件環(huán)境,同時(shí)也會(huì)構(gòu)建虛擬的硬件環(huán)境 Virtual ECU,以確保云端與終端間的一致性。正如前面提到的,SOAFEE的另一個(gè)重要的貢獻(xiàn)就是將編排器 (orchestrator) 改進(jìn)成為能夠處理功能安全及實(shí)時(shí)需求的軟件模塊。綜合這些設(shè)計(jì),我們希望SOAFEE能成為推動(dòng)軟件定義汽車的重要里程碑。
使用SOAFEE 參考軟件棧的硬件開發(fā)平臺(tái),助力開發(fā)工程師
目前,Arm與ADLink 攜手合作,在兼容 SystemReady 的新開發(fā)平臺(tái)上提供出色的性能,幫助加快產(chǎn)品上市,新的開發(fā)平臺(tái)是由基于Arm Neoverse的Ampere Altra內(nèi)核驅(qū)動(dòng),能讓開發(fā)者通過使用SOAFEE 參考軟件棧,針對(duì)智能座艙、ADAS、動(dòng)力系統(tǒng)和自動(dòng)駕駛等應(yīng)用,在基于Arm架構(gòu)的芯片上實(shí)現(xiàn)工作負(fù)載的探索和開發(fā)。
該平臺(tái)是由一套開發(fā)者工作站和堅(jiān)固耐用的車載產(chǎn)品組成,現(xiàn)已開放預(yù)訂,并預(yù)計(jì)將于2021年第4季度上市。
其中,AVA 開發(fā)者平臺(tái)是一款高性能、32 核可擴(kuò)展的計(jì)算系統(tǒng),針對(duì)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)而構(gòu)建,能夠運(yùn)行自主工作負(fù)載。它讓開發(fā)者能夠充分利用加速器硬件,為高性能CPU提供補(bǔ)充。
在車載原型設(shè)計(jì)和測(cè)試方面,高性能的AVA-AP1搭載80核配置,提供更高的CPU性能和額外的IO功能,并包括一個(gè)安全處理器,可使用真實(shí)傳感器實(shí)現(xiàn)車載執(zhí)行。
為什么軟件定義汽車越來越重要?
軟件定義汽車,這個(gè)軟件不再是通過軟件啟動(dòng)和控制一個(gè)特定的功能,鄧志偉認(rèn)為,它還必須包含對(duì)底層硬件的抽象化,從而實(shí)現(xiàn)同樣的軟件在不同的硬件上都能順暢運(yùn)行。另外,軟件定義還必須要能具備不斷升級(jí)和更新的能力,必須是以云端技術(shù)作為開發(fā)和構(gòu)建的基礎(chǔ)。
它將給車廠及一級(jí)供應(yīng)商帶來非常大的好處,首先軟件開發(fā)成本大幅降低,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的整個(gè)開發(fā)流程大約需要三到四年,并且IC性能可能無法跟上應(yīng)用及服務(wù)的需求,而現(xiàn)在在IC規(guī)格定案之前,可以通過 SOAFEE及硬件開發(fā)平臺(tái),來決定應(yīng)用及服務(wù)的計(jì)算需求。其次,通過售后不斷推出創(chuàng)新服務(wù),持續(xù)為車廠創(chuàng)造營(yíng)收來源。報(bào)告顯示,軟件定義的實(shí)現(xiàn)可為車廠創(chuàng)造每臺(tái)車多達(dá)2600-7500美金的額外利潤(rùn)。
對(duì)IC設(shè)計(jì)及軟件供應(yīng)商而言,他們可以更好地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化,同時(shí)軟件定義也會(huì)讓更多的云端應(yīng)用開發(fā)者加入汽車創(chuàng)新的行列。消費(fèi)者也會(huì)更滿意定制化的汽車功能及使用體驗(yàn)。
那么Arm在軟件定義汽車當(dāng)中扮演的角色是什么?它并不僅僅是提供一個(gè)SOAFEE軟件架構(gòu),比較可貴的是Arm在定義軟件架構(gòu)時(shí),是以開放的理念為出發(fā)點(diǎn)的。
對(duì)此,鄧志偉表示,不同的CPU、IP架構(gòu)如何合作,在軟件層面最關(guān)鍵的一點(diǎn)在于將整個(gè)界面標(biāo)準(zhǔn)化,而這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)必須是開放的,借由這個(gè)開放的標(biāo)準(zhǔn)讓各種不同的架構(gòu)做溝通,讓更多創(chuàng)意跟更有效率的架構(gòu)在不同的系統(tǒng)中得到實(shí)現(xiàn)。他進(jìn)一步表示,SOAFEE是一個(gè)開源的架構(gòu),即便汽車底層硬件架構(gòu)不是Arm的架構(gòu),只要符合與軟件之間的標(biāo)準(zhǔn)界面,就仍然可以適用SOAFEE。
小結(jié):
新能源汽車、汽車智能化正在蓬勃發(fā)展,這為傳統(tǒng)的汽車產(chǎn)業(yè)帶來了許多變化,Arm認(rèn)為現(xiàn)在就是在一個(gè)對(duì)的時(shí)間點(diǎn)去導(dǎo)入新的技術(shù)、新的觀念,Arm新技術(shù)將助力汽車產(chǎn)業(yè)擁抱軟件定義的未來。
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