如何看待電動汽車電子架構的發(fā)展？

接前文如何看待電動汽車電子架構的發(fā)展？

1）服務為導向的軟件架構

為了面對個性化的需求，功能軟件開發(fā)需要更敏捷，而基于此ServiceorientedArchitecture(SOA)是完成這項任務的關鍵，它能夠建立動態(tài)的實時網絡通信關系，把車內各個IP節(jié)點根據功能要求進行應用層服務的數據建立交互。

圖 SOA架構與服務分布

在AUTOSAR中基于TCP/UDP之上定義了SOME/IP通信模塊能夠支持SOA架構通信的需要，當然在AUTOSAR標準中SOME/IP也是逐步部署的。

可參考http://some-ip.com對SOME/IP的roadmap的介紹

AUTOSAR4.0–basicsupportforSOME/IPmessagesalreadyexisting.

AUTOSAR4.1–supportforSOME/IP-SDandPublish/Subscribewasadded.

AUTOSAR4.2–thetransformerwasaddedforserializationaswellasotheroptimizations.

AUTOSAR4.3–fixingsometransformerbugs,addingsupportforlargeUDPmessageswithSOME/IP-TPaswellasSOME/IP-SDoptimizations.

在自動駕駛領域內，尤其是在高階自動駕駛場景中，數據交互量要求巨大，未來基于SOME/IP構建大數據傳輸還有待驗證，至少從AudizFAS上看到并未采用SOME/IP作為其中間件，在確定性網絡內需要動態(tài)組網應用場景還比較少，但是考慮未來功能升級需求，還是需要研究實現大規(guī)模數據傳輸的組網協(xié)議。

2）網絡通信 車內網絡指的是IVN（InVehicleNetwork）

V2X/V2V需要與國家，地區(qū)通信基礎設施規(guī)劃同步，且DSRC非國內主流，暫時沒有太多關注

國內的5G部署速度會很快，所以考慮V2X的場景還是結合中國自身情況

對于MEB這樣的真正的網絡開發(fā)需要包含更多的實際設計要求：

100BaseT1與1000BaseT1的標準化使得以太網已作為主干網絡的首選，而且整車需要增加冗余設計；

基于AVB/TSN以太網通信規(guī)范將成為網絡核心底層協(xié)議；

確定性網絡數據調度設計，保證控制系統(tǒng)時延要求；

CAN到現在還是車輛內部主要網絡通信技術的主要原因就是能夠滿足控制功能的時間延遲，信號優(yōu)先級搶占等要求；在現有整車電子架構框架下的網絡信號路由需求也可以由通信核心的網關實現，當然在一些中高檔車上已經有MOST/FlexRay子網，Ethernet主要應用于DoIP與AVB。

備注：FlexRay這個東西能堅持多久，滲透多大范圍不樂觀。

不久的將來TSN能夠把傳統(tǒng)以太網改造成與CAN類似的具有優(yōu)先級搶占功能網絡總線技術，同時基于控制功能信號流需求，實現硬件級的網絡調度設計。硬件層面參考如下圖所示,軟件層面AUTOSAR也在逐步發(fā)布，但是核心的信號基于時間觸發(fā)的調度設計需要由軟件協(xié)議棧確保WorstCase場景下的時延滿足功能（應用）軟件需求，在現有以太網案例中都有TTTech的身影，后續(xù)從OEM核心利益出發(fā)這塊的設計包括軟件開發(fā)應該會由自己來掌握。

更多TSN標準的信息可以訪問以下網站：https://1.ieee802.org/tsn/

以下這張是NXP以太網網關芯片選項表，可以看到大的車企對芯片供應商的要求有哪些。當然業(yè)界還有一家在車載以太網加速布局,可以看到TSN基本協(xié)議在MAC/PHY中已經部分實現。

圖 NXP以太網芯片摘自www.nxp.com

圖 Maverll以太網芯片摘自www.marvell.com

在某些材料上，未來在某些應用中規(guī)劃10G帶寬傳輸。按照現在的車載以太網標準時間表，很難在2020年實現車規(guī)級的規(guī)范發(fā)布，而且底層的線束需要從UTP/STP切換成光纖，另外隨著帶寬提高對于主芯片的緩存/內存讀寫能力要求將大大提高，看到IntelGo平臺已經把PCIe總線也加入進來，汽車電子發(fā)展真的是太快了?。?！

圖 Intel自動駕駛平臺系統(tǒng)結構圖(包含主要總線技術）

3）功能分配

域控制器因為有強大的硬件計算能力與豐富的軟件接口支持，使得更多核心功能模塊集中于域控制器內，系統(tǒng)功能集成度大大提高，這樣對于功能的感知與執(zhí)行的硬件要求降低，加之數據交互的接口標準化/網絡化，會讓這些零部件變成標準零件，從而降低這部分零部件開發(fā)/制造成本。簡而言之，外圍零件只關注本身基本功能，而中央（域）控制器關注系統(tǒng)級功能實現。

圖 大眾MEBICAS軟件功能規(guī)劃策略摘自VectorCongress2016

由于大眾一向是分布式系統(tǒng)模塊化的倡導者，以后哪些ECU合并，算法合并還有哪些功能簡化降級，在接下來的信息發(fā)布過程中非常值得關注

4）開發(fā)模式

上層應用程序可能來自不同的供應商，那么軟件開發(fā)流程以及后期的集成測試驗證也會帶來更大的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的供應商與OEM的合作模式已經發(fā)生變化，Tier1不再是大包大攬，OEM以及第三方軟件供應商會更多參與進來，如果硬件開發(fā)由另外的合作方負責，那么后續(xù)的軟件/系統(tǒng)集成將是一個非常復雜的工作。作為最終的負責方，OEM在系統(tǒng)開發(fā)中會擔當越來越重要的角色，未來的成功將來自于全產業(yè)鏈的核心技術整合

軟件的開發(fā)計劃與硬件的開發(fā)計劃相互獨立，軟件將會是全生命周期內迭代持續(xù)，且軟件可能橫跨更多不同硬件設備。而以往的開發(fā)都是以零件SOP節(jié)點作為軟件開發(fā)計劃的參考時間，同時硬件方案是同步確定的。

未來隱藏在這個電動平臺下面的軟件整合工作，值得期待。

5）控制器硬件

傳統(tǒng)主控制器主要還是基于32位Tricore,PowerPC以及850等架構的微處理器,而對于海量計算,高速數據傳輸,傳統(tǒng)架構體系已經無法滿足上述應用需求,這也是為什么新架構內核芯片在積極進入汽車電子行業(yè),

可以看看這兩家最新的車載芯片都從已有的芯片平臺往ARM上轉移

https://www.nxp.com/products/automotive-products:MC_50802?tid=sbmenu#MCUMPU

https://www2.renesas.cn/zh-cn/products/automotive-lsis/r-car.html

對于MachineLearning,DeepLearning等技術在自動駕駛的場景的應用, 需要提供額外的軟硬件支持.這也是為什么AI芯片,GPU等非汽車行業(yè)的計算硬件在汽車行業(yè)內受到重視.未來對于域控制器內部的硬件必定要根據功能安全等級劃分為Performance,Safety等不同類型的功能,根據不同類型的功能分配進入不同功能安全支持的芯片內.從現有控制器硬件架構看多顆/多核芯片以及冗余架構是域控制器設計主流設計， 雖然MEB還沒有提供官方硬件控制器信息,但是借鑒AudizFAS自動駕駛控制器ZFAS,未來域控制器只會在此基礎上增加更多高性能，可靠性的設計。

結束語

數字生活在國內已經由"互聯網+"，"共享經濟"的風口下比歐美發(fā)到國家領先了許多，但是汽車行業(yè)也正乘著這股熱潮借由各種題材來展現美好的前景。圍繞個人的數字化應用入口已經由幾家互聯網巨頭所把控，新的公司想成為其中一極越發(fā)困難。而在個人數字生活中由一件硬件與兩個賬號是至關重要的，手機+微信/支付寶。國內大部分人的數字生活有這3樣東西構建，剩下的服務或者工具都可以在3樣東西下授權與操控。所以不知道MEB來到國內如何定位自己的數字生活中的角色。

對于手機行業(yè)，下面是2007年與2017年全球銷量前5排行榜，在智能化以及中國品牌崛起的10年間原來4位領跑者已經退出了。那么汽車行業(yè)的洗牌是否也在這股電動化，智能化風潮中已經到來？