對(duì)SDV的一些反思

討論軟件定義汽車的首要任務(wù)是明確定義。什么是軟件定義汽車？更重要的是，車廠打算用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)銷目的。?

通用上周宣布恢復(fù)雪佛蘭Blazer電動(dòng)車的銷售，該車曾因軟件質(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)車停售事件卻是一件大事。

12月，據(jù)車媒Edmunds報(bào)道稱，在從洛杉磯到圣地亞哥的旅行中，一輛全新的Blazer車型“開(kāi)始顯示8種不同的警告信息，車窗開(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?！?/p>

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

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

車廠通常會(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。汽車營(yíng)銷人員很高興，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，在汽車召回的情況下，OTA軟件更新可以取代經(jīng)銷商的上門(mén)服務(wù)。更妙的是，汽車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“徹底改變了車載屏幕”。

忘掉那些與你剛購(gòu)車時(shí)一成不變的屏幕吧，也不要再想著去經(jīng)銷商那里進(jìn)行軟件更新了。在汽車停放期間，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也能像新車一樣擁有所有最新的軟件功能（受硬件限制的除外）。這對(duì)舊車車主來(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)在買車時(shí)要求購(gòu)買SDV?！?/p>

SDV是車廠為提高利潤(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)汽車銷售經(jīng)理Somasundaram Alagappan提出了促使車廠傾心于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，車廠明白，汽車的出貨量正在減少。Alagappan說(shuō)：“每個(gè)人都希望獲得經(jīng)常性收入。換句話說(shuō)，車廠對(duì)汽車的每一次更新、每一個(gè)新功能、每一次改進(jìn)，都有可能帶來(lái)新的收入?！?/p>

但是，汽車行業(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。”

問(wèn)題不僅僅在于KPI。

Intel汽車事業(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)銷宣傳鋪天蓋地，但實(shí)施SDV的車廠寥寥無(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，但Weast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???????????

汽車行業(yè)還未進(jìn)入SDV階段，車廠就已經(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輛信息？有人會(huì)在信息娛樂(lè)系統(tǒng)上顯示車輛警告指示燈嗎？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廠開(kāi)發(fā)SDV，希望減少車內(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。

車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。