3661
SDV (Software-Defined Vehicle，软件定义汽车)是汽车行业热门话题，SDV实际是SOA架构和中央计算E/E架构的合体。
SDV的出现主要是因为汽车软件的复杂程度和成本正飞速增长，开发周期也在拉长，为解决这个问题，SDV应运而生。同时SDV也为整车厂打开了想象空间，比如苹果那样的AppStores。SDV的灵感来自手机和IT行业，不仅吸取了手机行业的三大支柱，即标准化开发流程、硬件抽象化和AppStores，也吸取了IT行业的两个特征，即开源和基于原生云的软件开发。
图片来源：博世
SDV的设计目标，大幅度降低开发成本，第一原型的开发周期从按月计算到以小时计算，推出到市场从3年缩短至数周。
如何做到这些，这就是SOA （Service Oriented Architecture）架构。目前，汽车主要还是CAN总线网络架构，以太网只是用于ADAS和座舱领域，一般也仅是百兆。CAN是广播通信方式，以CAN为核心的软件架构是以Signal Oriented Architecture，信号导向架构，于 ECU 的功能是固定的，彼此通过 LIN/CAN 等总线进行广播式通信，软件提前编写并固化在 ECU 内运行。随着汽车功能越来越多日益复杂，ECU的数量也急剧增多，微小的功能改动都可能会引起整车通信甚至其它 ECU 软件的更新，这种架构不具备灵活性和扩展性，开发和验证的成本非常高。这是软件复杂程度和成本快速上升的主要原因。
图片来源：怿星科技
服务（Service）这个术语来自IT行业，IT业是构建在以太网上的，它是基于交换的通信，是点对点联络加各种转发。面向服务架构（Service Oriented Architecture，简称 SOA）在软件、信息通信领域是非常成熟、常见的软件架构设计理念，它鼓励提供抽象访问接口和模块化软件组件的方式，让软件模块很容易在不同场景下复用，通常以软件开发套件（SDK）、软件库、以及远程调用的方式提供，上层系统通过复用和自由组合既有软件模块，可以实现快速开发特定的功能，并能降低测试验证成本和缩短开发周期。高内聚、松耦合、可扩展性强是 SOA 架构的核心特点。
图片来源：怿星科技
SOA是软件架构。
图片来源：怿星科技
SOA的实现基础是先进的中央计算E/E架构，汽车以太网是关键，最好是全部以太网，当然混合网络也行，但需要增加不少网关、效率也不高。
图片来源：怿星科技
判断一个汽车E/E架构先进程度，就看以太网交换机的数量和带宽就可以。
随着汽车系统软件的复杂度越来越高，特别是自动驾驶、辅助驾驶等新型应用的诞生，应用程序代码变得日益复杂，为了快速满足各种不断变化的消费者需求，由此产生的软件开发、部署和管理方式也有别于传统车载嵌入式系统开发。云原生开发模式降低了整个云基础设施行业的成本、时间和复杂性，非常适合汽车应用开发，其中基于微服务容器架构，可以大量复用工作负载的基础技术代码，以及模块化部署方式，这些都在传统的智能手机和企业应用中已经得到了大量的验证。
图片来源：松下汽车
云原生技术有利于企业在公有云、私有云和混合云等新型动态环境中，构建和运行可弹性扩展的应用，能够构建容错性高、易于管理和便于观察的松耦合系统。结合自动化手段，云原生技术使工程师很容易对系统进行频繁的代码变更。云原生技术对于汽车应用开发而言，意味着转向基于云的开发模式，实现在云端开发软件并直接部署于边缘端的汽车上。开发者随时随地部署和测试汽车软件应用，极大缩短车载系统应用的开发和部署周期。
云原生的虚拟仿真与真实部署
图片来源：安谋科技
车载软件在本质上可以是同时部署运行关键应用和常规应用微服务的。关键应用对安全性和实时性的要求更高，相应的微服务从硬件资源调度和依赖的软件库必须得到相应的优先级部署。比如某些微服务可能需要满足 ISO 26262 规范定义的 ASIL-B /ASIL-D的完整性级别，引入经过安全认证的编译器、运行框架或者SDK，这些编译器和工具将作为基于微服务容器的一部分进行集成。另外，现有的云原生基础设施及容器编排技术，可以感知软硬件特征，特别是嵌入式车载硬件系统的功能特性，按照需求把相应的微服务部署到最合适的节点上，并以最佳方式运行。
这就是以ARM和AWS亚马逊为核心的SOAFEE，(Scalable Open Architecture For the Embedded Edge)。SOAFEE 的主要目标是定义一个支持车辆应用程序和功能的云原生开发和车辆边缘平台部署的框架。该框架允许集成不同的中间件和应用程序软件堆栈，并重点关注在汽车用例中构建面向服务架构的基本元素。此外，SOAFEE架构将支持所有工作负载的云原生开发，包括具有功能安全性、时间分区、空间分区和实时要求的工作负载。
SOAFEE核心会员包括ARM、AWS、博世、LG电子、大陆汽车、RedHat、大众汽车旗下的软件公司CARIAD和SUSE。高级会员包括AMD、黑莓、Cadence、电装、吉利、映驰科技、三星哈曼、均联智行、麦格纳、Marvell、东软、NXP、高通、松下汽车、联想、瑞萨、西门子、索喜、ST、Synopsys、中科创达、Vector。
松下汽车也从主要聚焦座舱领域扩展到中央计算和整车E/E架构领域。
再来看Marelli马瑞利的例子，马瑞利主要业务是车灯、底盘、排气和热系统，座舱业务规模不大。
尽管马瑞利从事的领域距离SDV比较遥远，马瑞利也导入了基于原生云的软件开发。
SDV大潮涌动，这正是国内云服务商的好机会。
下载ECAD模型
