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东软睿驰曹斌:面向下一代域控制器的软件先行开发模式

发布日期:2022-06-30   来源:汽车纵横网   浏览次数:4328

开发一个软件并不需要先开发笔记本电脑或者服务器硬件再开发软件,也不需要先做一台手机才能开发手机上的应用软件,可能未来在汽车行业,软件也能如此。
尊敬的各位专家、各位领导,下午好,非常高兴在武汉这个城市参与盛会,东软睿驰从去年开始入驻到武汉,注册在经开区,目前为止接近到200人的研发团队,不光把武汉在经开区当作一个分部来对待,同时也是我们面向南方的交付中心,也是我们自动驾驶核心的研发团队,相当于我们是本土企业,代表本土企业欢迎各位同行到武汉来开会。

什么是软件先行?

我今天讲的主题是《面向下一代域控制器的软件先行开发模式》,什么是软件先行?我们都知道传统的车的控制器会先把硬件定义好,硬件功能定义好,甚至把样件做出来,真正的应用开发是在这个流程里,然后逐步开展其他。

如今,到了域控制器的阶段,会面对很多非常长周期的选择问题,比如域控制器的芯片也在不断的发展,有的主机厂选芯片就选了半年多的时间,再选供应商又是半年,等供应商把硬件定义好拿出样件来,可能大半年过去了,等到应用真正开发快到两年了,完全满足不了现在软件定义汽车快速迭代,快速发布的新时代要求。

所以,我们提出能不能没有硬件的时候先把软件做了。最开始大家觉得这是新奇的想法,想法很好仍然很恐慌,没有硬件也不知道硬件什么样子,架构还没有做好,要不要区域控制器?很多控制的算法到底是集中起来还是放在下面,有很多方面没有想清楚就开始动手做软件,是不是合理可行的方案?

我们现在看到IT领域里,大多数都践行软件先行的理念。开发一个软件并不需要先开发笔记本电脑或者服务器硬件再开发软件,也不需要先做一台手机才能开发手机上的应用软件,我们都在考虑软件要实现怎样的功能,完成怎样的场景,提供怎样的价值,跑在怎样的硬件上,整个产业定义好了,都已经提供得非常稳定通用化和标准化的运行环境,可能未来在汽车行业,软件也能够更加起到这样的作用。

采用SOA架构思想的域控制器使SDV进入实践阶段

我先说两个结论性的判断,域控制器是软件定义汽车里真正开始实践软件定义汽车最关键的一步。软件定义汽车中,软件很重要,并不是所有软件都能起到软件定义汽车的作用,过去以ECU为主的,一台车里有几百个ECU,这种形态下做软件定义汽车很困难,我看到一个案例,产品经理想到一个产品功能,涉及到5到6个ECU要修改,真正都做完,每一个供应商大概的成本上百万,有一些国际供应商的价格更是高达小一千万,周期大概在半年左右,在那种场景下很难根据市场的需求和智能化的需求定义新的功能,并快速导入到车里面去。

到域控制器才看到很多高级特性,很多的功能被抽象化变成以太网的服务、网络接口、内部调用的API,能在整个域控制器的大算力平台下,集中分析、处理、访问、组合,实现更高级的特性,只有这种情况下,主机厂才能够在发布一个涉及多个功能的特性的时候,仅发布一个简单的应用,就可以覆盖多个组件。

域控制器使软件定义汽车能实现独特性、主机厂产品经理能确定,能增加很多附加值,能不断进化和快速发布,可能几个月,甚至几周的时间就可以发布一个应用软件,发布一个新的车辆特性,同时也可以把一些API和服务开放给第三方,无论是供应商还是合作伙伴增加车辆的生态属性。

SOA在软件定义汽车过程中被高度关注。整体来看,SOA仍然是我们支持以域控为基础的软件定义汽车的软件架构里面非常重要的核心方法论,如果不是按照这样的方法来做,没有参照可行的软件架构,很难把这么多整车的功能集中在一个控制器或者集中到2到3个控制器,并且被很好的组织,灵活的调用。

域控制器开发的难点

SOA发展至今,需要兼容已有的AUTOSAR的基础架构,我们在这个领域里架构有很多的还没有定义好的中间件。很多客户开始使用域控制器的方法的时候,遇到了很多的挑战,回顾几年以前以ECU为主要的开发模式,大家在芯片上很合适,很少在一个功能里使用一个特别新的芯片,大家可以借鉴的代码和使用的工具链是非常完善和成熟的系统。到域控制器里面系统变得很复杂,很多域控制器芯片里面不光是简单的实时处理核,往往是多核异构的,涉及到很多的加速器和网络安全、信息安全等相关的处理,很多异构多功能组建在一个芯片里实现,对我们现有的技术带来很多挑战。

从组织架构方面,由于在域控制器涉及到的功能很多整车、驾舱,我们在域控制器要模型化开始,需要SOA的方法学,还需要C++语言,在很多主机厂想找出几个C++程序员很困难,我们在组织层面上,在人才层面上,这方面的挑战很大。

一些域控制器项目,整个软件团队达到300到400人规模,这个规模处理这样复杂的软件体现,这个挑战是相当大的状态。软件复杂度会涉及到功能方面的组合,新的开发和操作系统,新的中间件,还会涉及到功能安全和信息安全等专业领域,复杂度也是很高。

再就是方法学和生态,在域控制器涉及到的工具就是调试很多工具,这些工具是碎片化,很难整合在一起,带来了很多困难。

在这个庞大的软件体系里面的挑战问题和复杂度很大,大家经常处于非常焦虑和高压力的状态,这些项目里在组合、开发过程中遇到的问题很多都是以前没有遇到过的,我们看到一些项目从芯片到基础软件,一直到操作系统,到上层的应用和算法,很多都是崭新的,这些bug很多,也有一些项目里面涉及的供应商三四个,甚至四五个供应商在一起,对于协作开发和大家在公共框架下一起定义接口、解决问题,整个过程中对于我们的软件组织、开发过程都带来了非常大的挑战。

软件先行模式击破域控制器开发痛点

今年看到的很多项目已经开始要求软件框架、基本工具搭好,不希望从第一趟过来,有一些明年才过来,所以我们现在要把一些关键的特性和创新的展示在开发平台里先把应用软件做出来,先在台架上跑起来,让公司决策层看到,未来的车有哪些关键的创新性的特性,能支撑未来销量的亮点,这就带来了现在迫切的需要软件先行的模式,这样的模式使得不光是可以快速导入车辆设计,快速的构建核心的软件团队,同时对于硬件未来的选择性也带来了极大的提高。

我们先要把软件做出来,把应用软件用核心团队定义和开发运转,针对现在的应用软件的最佳方案是什么,可替代的方案是什么,未来下一个版本的性价比更好,或者性能更好的硬件方面是什么,帮助车企真正的按照他自己的汽车品牌特点,去发展自己专有的应用软件。

正是由于这个原因,我们看到这台车的操作软件,是主机厂的应用软件,这台车的各个部件的运转和逻辑,是整车企业属于某一个品牌的操作系统,这个操作系统应该在脱离了零部件供应商,脱离了芯片选择和软硬件架构的基础上能自己独立开发。

软件先行模式下,整车功能需要服务化定义,这些虽然定义出来了,我们去访问它的时候得知道他们访问者的约束是什么,可以并行访问吗?可以乱序的访问吗?包括信息安全问题,功能安全问题,这些问题如何在这些里面被使用到,里面有很多功能的属性,公共的设施,所以要提供相对完整和标准化的整车运行框架。

另外是原型开发的工具链,虽然没有硬件,开发的时候还是需要硬件,这个硬件要对未来域控的选择不带来约束性,又带来丰富的软硬件支持。你开发了先行的应用软件,未来的供应商开发的硬件能兼容吗?这些兼容的方法和工具是什么?

东软睿驰针对开发域控制器架构的实践

东软睿驰致力于和探索软件先行方法论,在硬件体系倡导通用化的域控制器硬件,重点发展NeuSAR的基础软件,包括相应的供应链,我们为主机厂提供中间件和应用开发的服务,为供应商提供面向硬件的适配化服务,同时提供车云一体的框架和大数据运行平台。

NeuSAR发展至今,产品包括底层的基础架构和AP、CP、包括POSIX OS操作系统,率先实现了SOA中间件的框架,定制了专门针对整机厂的整车服务的中间件框架。

我们现在正在实现整合一体的完整供应链平台,可以在域控制情况下,使用一个入口开发应用,可以进行灵活的整车服务定义。在复杂的操作系统、域控制器环境下,会涉及到非常多的特殊硬件,文件系统、信息安全认证。东软睿驰在AP和CP基础上发展了针对域控的软件平台开发系统,就是NeuSAR DS,目前在主机厂中已经得到了应用。除了刚才提到的基础部件,还提供了一体化开发的模型和软件包管理体系以及持续集成的工具链,使得它可以完整在CP、AP里,在很多应用环节的软件,实现整体打包,实现不断迭代式的管理。

同时,东软睿驰做了NeuSAR DS封装,实现了完整的运行环境和工具链,很多主机厂可以快速的进入到应用开发阶段,我们也提供虚拟化环境,在没有硬件的时候,也可以在云上进行应用软件的开发。东软睿驰帮助合作伙伴来实现硬件导入,包括提供培训和相应的硬件适配工具和开发的方法,使得在后续的硬件开发过程中,可以直接适配到无缝导入到量产开发解决,目前,这种模式已经在国内紧密合作伙伴里使用。

我们非常幸运参与了汽车产业软件巨大的变革时代,今天会议的主题是“智能网联新生态”,在参加会议的过程中我也在想“新”在哪里,一方面国产本土的供应链在崛起,未来会在主导的位置,在成分和构成上会有越来越多的本土供应商发挥作用。

另外这种“新”应该在供应商的关系上。过去在中国本土的很多零部件供应商,跟车企的关系,并不是一个完整的关系,国际全球第一的零部件供应商跟全球第一的车企之间的关系是,国际供应商和中国本土企业之间的简单买卖关系吗?不是的,他们有长期的相互信赖的合作关系,他们是一种共生,共同定义、共同研发、共同设计的关系。

我在五年前接触了一个欧洲的芯片供应商,我们一直在探讨说国内电动化发展很快,是不是你来研究一下我们的需求。他们回应道,我们的需求团队都在欧洲,我们只听主机厂的,他们下定义需求我们才去做,中国的需求,我们做完了卖到中国来就可以了。可以看出,他们把成熟的产品销售给中国本土的主机厂,只做简单的再定义,这就是过去我们的供应链关系。

未来,我们在中国应该有像博世和大众之间共生的,共同定义的,共同研发的,开放的,可信赖的供应商关系。东软睿驰一直致力于成为软件定义汽车时代车企可信赖的合作伙伴,我们在深入实践推出包括NeuSAR、车云一体等软件产品,期待与本土的领先车企一起为未来打造,探索软件先行的开发模式,谢谢。

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