SDV (Software-Defined Vehicle,，軟件定義汽車)是汽車行業(yè)熱門話題,，SDV實際是SOA架構(gòu)和中央計算E/E架構(gòu)的合體,。

SDV的出現(xiàn)主要是因為汽車軟件的復(fù)雜程度和成本正飛速增長，開發(fā)周期也在拉長,，為解決這個問題,，SDV應(yīng)運而生,。同時SDV也為整車廠打開了想象空間,，比如蘋果那樣的AppStores。SDV的靈感來自手機(jī)和IT行業(yè),，不僅吸取了手機(jī)行業(yè)的三大支柱,，即標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)流程、硬件抽象化和AppStores，也吸取了IT行業(yè)的兩個特征,，即開源和基于原生云的軟件開發(fā),。

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SDV的設(shè)計目標(biāo)，大幅度降低開發(fā)成本,，第一原型的開發(fā)周期從按月計算到以小時計算,，推出到市場從3年縮短至數(shù)周。

如何做到這些,，這就是SOA （Service Oriented Architecture）架構(gòu),。目前，汽車主要還是CAN總線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),，以太網(wǎng)只是用于ADAS和座艙領(lǐng)域,，一般也僅是百兆。CAN是廣播通信方式,，以CAN為核心的軟件架構(gòu)是以Signal Oriented Architecture,，信號導(dǎo)向架構(gòu)，于 ECU 的功能是固定的,，彼此通過 LIN/CAN 等總線進(jìn)行廣播式通信,，軟件提前編寫并固化在 ECU 內(nèi)運行。隨著汽車功能越來越多日益復(fù)雜,，ECU的數(shù)量也急劇增多,，微小的功能改動都可能會引起整車通信甚至其它 ECU 軟件的更新，這種架構(gòu)不具備靈活性和擴(kuò)展性,，開發(fā)和驗證的成本非常高,。這是軟件復(fù)雜程度和成本快速上升的主要原因。

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服務(wù)（Service）這個術(shù)語來自IT行業(yè),，IT業(yè)是構(gòu)建在以太網(wǎng)上的,，它是基于交換的通信，是點對點聯(lián)絡(luò)加各種轉(zhuǎn)發(fā),。面向服務(wù)架構(gòu)（Service Oriented Architecture,，簡稱 SOA）在軟件、信息通信領(lǐng)域是非常成熟,、常見的軟件架構(gòu)設(shè)計理念,，它鼓勵提供抽象訪問接口和模塊化軟件組件的方式，讓軟件模塊很容易在不同場景下復(fù)用,，通常以軟件開發(fā)套件（SDK）,、軟件庫、以及遠(yuǎn)程調(diào)用的方式提供,，上層系統(tǒng)通過復(fù)用和自由組合既有軟件模塊,，可以實現(xiàn)快速開發(fā)特定的功能，并能降低測試驗證成本和縮短開發(fā)周期。高內(nèi)聚,、松耦合,、可擴(kuò)展性強(qiáng)是 SOA 架構(gòu)的核心特點。

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SOA是軟件架構(gòu)

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SOA的實現(xiàn)基礎(chǔ)是先進(jìn)的中央計算E/E架構(gòu),，汽車以太網(wǎng)是關(guān)鍵,，最好是全部以太網(wǎng)，當(dāng)然混合網(wǎng)絡(luò)也行,，但需要增加不少網(wǎng)關(guān),、效率也不高。

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判斷一個汽車E/E架構(gòu)先進(jìn)程度,，就看以太網(wǎng)交換機(jī)的數(shù)量和帶寬就可以,。

隨著汽車系統(tǒng)軟件的復(fù)雜度越來越高，特別是自動駕駛,、輔助駕駛等新型應(yīng)用的誕生,，應(yīng)用程序代碼變得日益復(fù)雜，為了快速滿足各種不斷變化的消費者需求,，由此產(chǎn)生的軟件開發(fā),、部署和管理方式也有別于傳統(tǒng)車載嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。云原生開發(fā)模式降低了整個云基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)的成本,、時間和復(fù)雜性,，非常適合汽車應(yīng)用開發(fā)，其中基于微服務(wù)容器架構(gòu),，可以大量復(fù)用工作負(fù)載的基礎(chǔ)技術(shù)代碼,，以及模塊化部署方式，這些都在傳統(tǒng)的智能手機(jī)和企業(yè)應(yīng)用中已經(jīng)得到了大量的驗證,。

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云原生技術(shù)有利于企業(yè)在公有云,、私有云和混合云等新型動態(tài)環(huán)境中，構(gòu)建和運行可彈性擴(kuò)展的應(yīng)用,，能夠構(gòu)建容錯性高,、易于管理和便于觀察的松耦合系統(tǒng)。結(jié)合自動化手段,，云原生技術(shù)使工程師很容易對系統(tǒng)進(jìn)行頻繁的代碼變更,。云原生技術(shù)對于汽車應(yīng)用開發(fā)而言，意味著轉(zhuǎn)向基于云的開發(fā)模式,，實現(xiàn)在云端開發(fā)軟件并直接部署于邊緣端的汽車上,。開發(fā)者隨時隨地部署和測試汽車軟件應(yīng)用，極大縮短車載系統(tǒng)應(yīng)用的開發(fā)和部署周期,。

云原生的虛擬仿真與真實部署

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車載軟件在本質(zhì)上可以是同時部署運行關(guān)鍵應(yīng)用和常規(guī)應(yīng)用微服務(wù)的,。關(guān)鍵應(yīng)用對安全性和實時性的要求更高，相應(yīng)的微服務(wù)從硬件資源調(diào)度和依賴的軟件庫必須得到相應(yīng)的優(yōu)先級部署,。比如某些微服務(wù)可能需要滿足 ISO 26262 規(guī)范定義的 ASIL-B /ASIL-D的完整性級別,，引入經(jīng)過安全認(rèn)證的編譯器、運行框架或者SDK,，這些編譯器和工具將作為基于微服務(wù)容器的一部分進(jìn)行集成,。另外，現(xiàn)有的云原生基礎(chǔ)設(shè)施及容器編排技術(shù),，可以感知軟硬件特征,，特別是嵌入式車載硬件系統(tǒng)的功能特性，按照需求把相應(yīng)的微服務(wù)部署到最合適的節(jié)點上,，并以最佳方式運行,。

這就是以ARM和AWS亞馬遜為核心的SOAFEE，(Scalable Open Architecture For the Embedded Edge),。SOAFEE 的主要目標(biāo)是定義一個支持車輛應(yīng)用程序和功能的云原生開發(fā)和車輛邊緣平臺部署的框架,。該框架允許集成不同的中間件和應(yīng)用程序軟件堆棧，并重點關(guān)注在汽車用例中構(gòu)建面向服務(wù)架構(gòu)的基本元素,。此外,，SOAFEE架構(gòu)將支持所有工作負(fù)載的云原生開發(fā)，包括具有功能安全性,、時間分區(qū),、空間分區(qū)和實時要求的工作負(fù)載。

SOAFEE核心會員包括ARM,、AWS,、博世、LG電子,、大陸汽車,、RedHat、大眾汽車旗下的軟件公司CARIAD和SUSE,。高級會員包括AMD,、黑莓、Cadence,、電裝,、吉利、映馳科技,、三星哈曼,、均聯(lián)智行、麥格納,、Marvell,、東軟,、NXP、高通,、松下汽車,、聯(lián)想、瑞薩,、西門子,、索喜、ST,、Synopsys,、中科創(chuàng)達(dá)、Vector,。

SOAFEE架構(gòu)

圖片來源：網(wǎng)絡(luò)

RM和AWS是核心,。圖片來源：網(wǎng)絡(luò)

松下汽車與AWS的原生云開發(fā)

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松下汽車的SkipGen解決方案

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松下汽車也從主要聚焦座艙領(lǐng)域擴(kuò)展到中央計算和整車E/E架構(gòu)領(lǐng)域。

SDV大潮涌動,，這正是國內(nèi)云服務(wù)商的好機(jī)會,。

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