“我們最終的形態(tài)就是整車級(jí)OS。”

智能汽車域控制器創(chuàng)新云論壇上，小鵬汽車嵌入式軟件高級(jí)專家閆雪強(qiáng)調(diào)。

實(shí)際上，兩年前小鵬汽車就已經(jīng)推出了Xmart OS，從Xmart OS向整車級(jí)OS，是有限開發(fā)到深度開發(fā)的進(jìn)階，執(zhí)著于全棧自研，咬定技術(shù)不松口的小鵬，在整車級(jí)OS上看到了怎樣的潛力?

硬件架構(gòu)，中央超算已是大勢(shì)所趨;軟件架構(gòu)的發(fā)展卻令人無(wú)限遐想，是系統(tǒng)自研、科技是第一生產(chǎn)力?還是開放合作、伙伴越多機(jī)會(huì)越大?

結(jié)合小鵬的軟件研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，閆雪的回答從主機(jī)廠視角結(jié)合了兩種觀點(diǎn)，從他的答案中或能窺見汽車軟件發(fā)展前景的一角。

從“信號(hào)”到“服務(wù)”軟件架構(gòu)有何在變

硬件電子電氣架構(gòu)上，汽車行業(yè)正從分布式E/E架構(gòu)、功能域分布、關(guān)鍵域融合、向中央計(jì)算平臺(tái)+區(qū)域化架構(gòu)發(fā)展。目前，大部分車企都處在從功能域向“中央大腦”架構(gòu)的過(guò)渡階段。

隨著軟件占整車的比重上升，智能汽車軟件架構(gòu)正在向SOA轉(zhuǎn)型，通信模式從面向信號(hào)(Signal-Oriented)轉(zhuǎn)為面向服務(wù)(service-Oriented)。

所謂面向信號(hào)，汽車E/E架構(gòu)使用CAN進(jìn)行總線式信息傳輸，為了傳輸一個(gè)信號(hào)值，往往要將同線路上的其他信號(hào)值一起打包到總線上，靈活性不高。

總線傳輸模式下，為了實(shí)現(xiàn)某一項(xiàng)功能，特定ECU從底層到應(yīng)用層開發(fā)一整套軟件，并用特定信號(hào)與外界進(jìn)行交互。某一信號(hào)的變更都需要鏈路上所有相關(guān)ECU進(jìn)行相應(yīng)變更，靈活性及效率較低。

相比而言，業(yè)界推崇的汽車SOA架構(gòu)，屬于面向服務(wù)的分布式架構(gòu)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是將車端各種功能劃分為不同服務(wù)(“服務(wù)”可以理解為實(shí)現(xiàn)功能的函數(shù)或者方法)，拆分為顆粒度更小的標(biāo)準(zhǔn)化接口，各服務(wù)間得以相互訪問，方便實(shí)現(xiàn)功能組合，完成更復(fù)雜的功能場(chǎng)景。

如樂高積木組合一般：復(fù)合場(chǎng)景，子服務(wù)可以任意組合拼接，靈活性更強(qiáng);單一場(chǎng)景化服務(wù)的迭代只需要進(jìn)行子服務(wù)重組、更新速度更快。

不止如此，SOA架構(gòu)下，整體功能的調(diào)度和管理可以被放在更高層級(jí)的控制器里執(zhí)行，后續(xù)功能迭代更多會(huì)基于高層級(jí)的ECU進(jìn)行開發(fā)，可以減少底層開發(fā)工作量。

總的來(lái)說(shuō)，SOA的特點(diǎn)在于內(nèi)部高度聚合，不同服務(wù)之間耦合程度低，不像傳統(tǒng)ECU架構(gòu)牽一發(fā)而動(dòng)全身，從“面向信號(hào)”到“面向服務(wù)”，后續(xù)更新和功能迭代的復(fù)雜性大大降低了。

小鵬為何瞄準(zhǔn)整車級(jí)OS

將SOA架構(gòu)作為其過(guò)渡至整車級(jí)OS前的一個(gè)階段，閆雪口中的整車級(jí)OS指的更偏生態(tài)，而非單純的操作系統(tǒng)層面。

智能化時(shí)代，企業(yè)在OS領(lǐng)域的布局主要有兩種路線：第一種基于Linux架構(gòu)進(jìn)行深度定制化開發(fā)，比如華為鴻蒙OS、AliOS、地平線的TogetherOS、微軟的WinCE。

在OS布局的另一種路線，也是大部分車企出于提前入局的心理而采用的：基于Android、Linux進(jìn)行有限的定制化開發(fā)，比如小鵬在2020年發(fā)布的Xmart OS。

為什么小鵬目前瞄準(zhǔn)的是第一種開發(fā)模式?

進(jìn)行深度定制化開發(fā)的車載系統(tǒng)，企業(yè)的多重巧思和個(gè)性化設(shè)置都可以體現(xiàn)在操作上。

更重要的是，這種系統(tǒng)打造的是一種開放生態(tài)，如地平線創(chuàng)始人余凱所言：一開始可能是技術(shù)的領(lǐng)先，其實(shí)到最后，實(shí)際上是應(yīng)用生態(tài)的領(lǐng)先。用的企業(yè)多，這種系統(tǒng)的口碑也會(huì)隨之提升，通過(guò)打造生態(tài)群來(lái)提高競(jìng)爭(zhēng)力。比如說(shuō)AliOS，上汽旗下的斑馬智行就曾與之合作推“互聯(lián)網(wǎng)車型”。

類似手機(jī)行業(yè)主流的幾大系統(tǒng)，系統(tǒng)有獨(dú)特性容易增強(qiáng)用戶群黏性，但相應(yīng)的，這類系統(tǒng)需要支持多核處理、多線程計(jì)算;整體架構(gòu)要面向服務(wù)，易于修改;與行業(yè)化的軟件標(biāo)準(zhǔn)(比如AUTOSAR)兼容;具備高精度的時(shí)間同步性、信息安全性和系統(tǒng)可靠性等等。

總的來(lái)說(shuō)，小鵬汽車的下一步期待是通過(guò)全棧自研和合作的方式，去建立自己的開放生態(tài)，也就是閆雪口中的“整車級(jí)OS”。

集成vs耦合生態(tài)vs自研

對(duì)小鵬汽車而言，這兩對(duì)詞語(yǔ)所代表的狀態(tài)并非水火不相容。

結(jié)合小鵬汽車的產(chǎn)品實(shí)踐，集成和耦合是功能開發(fā)時(shí)需要平衡的兩種路徑：

比如座椅的控制功能，由于座椅的供應(yīng)商不同，且提供的功能豐富程度差異化較大，如果將座椅控制功能全部集成于域控制器，會(huì)不利于域控制器的平臺(tái)化。相反，如果是圖像處理，各個(gè)攝像頭可以考慮集中在一個(gè)控制器里進(jìn)行統(tǒng)一預(yù)處理。

要平衡集成和解耦，就要看怎樣的處理最適合于實(shí)際情況，比如車內(nèi)空調(diào)的執(zhí)行器功能繁雜多樣，不適合集成;而空調(diào)的系統(tǒng)調(diào)度就適合集成處理。

以此類推，如何看待功能域的集成，尤其是行業(yè)流行的艙駕一體化。閆雪認(rèn)為，座艙跟自動(dòng)駕駛集成在一起，有一定好處：比如說(shuō)可以增加車用攝像頭的使用效率：自動(dòng)駕駛采集的視覺信息也可以給其他功能域使用;同一個(gè)攝像頭，在智能駕駛的空閑期可以去滿足其他功能需要。

再看自研和生態(tài)搭建這對(duì)所謂的矛盾。

深度研發(fā)整車級(jí)OS時(shí)，全棧自研，每一個(gè)端口的技術(shù)都能掌握，每一個(gè)參數(shù)的修改都心里有數(shù)，是車企安全感的來(lái)源。

而在平臺(tái)的后續(xù)發(fā)展中，開放部分接口，在保證安全的情況下，吸引第三方企業(yè)、車機(jī)發(fā)燒友或者愛好者做軟件開發(fā)，集思廣益，讓“軟件定義汽車”從制造端走向需求端，又有何不可?

智能化賽場(chǎng)白熱化，智能汽車未來(lái)將走向何方?大部分企業(yè)都是摸著石頭過(guò)河的狀態(tài)。如小鵬汽車般一步一個(gè)腳印的攻克技術(shù)難題，相比看似遙不可及的遠(yuǎn)方，至少先得到了走向遠(yuǎn)方的底氣。

(以上內(nèi)容根據(jù)小鵬汽車嵌入式軟件高級(jí)專家閆雪在2022年6月29日由蓋世汽車主辦的2022第二屆智能汽車域控制器創(chuàng)新云論壇發(fā)表的《以域控為基礎(chǔ)的智能座艙架構(gòu)設(shè)計(jì)》主題演講進(jìn)行理解和整理)

關(guān)鍵詞： 小鵬汽車 智能汽車域控制器 汽車軟件 開發(fā)模式