在軟件定義汽車的趨勢下,面向服務(wù)的整車電子電氣架構(gòu)也產(chǎn)生了幾項(xiàng)共性目標(biāo),包括數(shù)據(jù)驅(qū)動的工程開發(fā)、虛擬化工程開發(fā)、開發(fā)、測試及集成的快速迭代、新業(yè)務(wù)模式、軟硬解耦和更快地上市速度等。 那么,軟件定義汽車能提供什么價值?9月22日,在蓋世汽車主辦的2023第三屆智能汽車域控制器與中央計算平臺創(chuàng)新峰會上,大陸集團(tuán)車聯(lián)網(wǎng)與架構(gòu)事業(yè)群中國區(qū)客戶首席工程師張伐表示,通過軟件的架構(gòu)設(shè)計,可以實(shí)現(xiàn)軟件不同層次地迅速迭代,進(jìn)而幫助主機(jī)廠實(shí)現(xiàn)功能增值,最終滿足用戶的不同場景需求。另外,通過建立車在邊緣計算,能夠利用云技術(shù)部署汽車行業(yè)的應(yīng)用,達(dá)成車云計算協(xié)同,這一架構(gòu)也將支持以大數(shù)據(jù)閉環(huán)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)驅(qū)動工程。 ![]() 張伐|大陸集團(tuán)車聯(lián)網(wǎng)與架構(gòu)事業(yè)群中國區(qū)客戶首席工程師 以下為演講內(nèi)容整理: 軟件定義汽車的電子電器架構(gòu) 談到中央計算單元,我們離不開整車電子電氣架構(gòu)。一個好的整車電子電氣架構(gòu)必然要考慮很多因素。軟件定義汽車作為未來的發(fā)展趨勢,有一些共性的東西,在此基礎(chǔ)上我們認(rèn)為有些可以作為整車的電子電氣架構(gòu)要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo),必須要有虛擬化的工程開發(fā),數(shù)據(jù)協(xié)同的開發(fā)環(huán)境,支持自動化CICT的測試迅速迭代,另外應(yīng)該幫助主機(jī)廠產(chǎn)生新的業(yè)務(wù)模式。軟硬解耦也是必不可少的,這些種種結(jié)合在一起,目標(biāo)就是為了幫助主機(jī)廠能夠?qū)崿F(xiàn)更好的產(chǎn)品落地以及更快地上市速度。 ![]() 圖源:大陸集團(tuán) 軟件定義汽車還有些特別重要的價值因素要考慮,尤其是在涉及到電子電氣架構(gòu)中。首先一個很重要的因素是由于軟件程度的復(fù)雜性以及高耦合性,產(chǎn)品會超過600萬行代碼,我們可以通過軟件的架構(gòu)設(shè)計,實(shí)現(xiàn)軟件不同層次的迅速迭代。通過迭代,能夠幫助廠家實(shí)現(xiàn)功能增值,給用戶提供不同的場景。現(xiàn)在很多廠家在傳統(tǒng)的底盤功能上,希望把簡單的底盤功能做到功能解耦,和中央計算單元進(jìn)行更復(fù)雜的場景結(jié)合,提供更好的駕乘體驗(yàn)。 架構(gòu)上需要支持主機(jī)廠能夠針對不同的車系、車輛品種提供統(tǒng)一的用戶截面以及上層應(yīng)用層次的統(tǒng)一,在這方面歐洲的廠家做得比較規(guī)范,因?yàn)閷τ谌虻腛EM來說他們會有不同的國家車機(jī)和操作系統(tǒng)來供給終端用戶,必須考慮到不同地區(qū)的用戶習(xí)慣以及其他地區(qū)性的差異,所以他們通常會制定一個相同的軟件框架,但會提供不同的UI和UX來滿足不同地區(qū)的客戶要求。在車載邊緣計算上,盡可能使用此架構(gòu)支持虛擬化,利用云端資源在軟件迭代過程中能夠充分利用一種不需要固定的硬件設(shè)備,在上面進(jìn)行編譯計算,然后到實(shí)車上進(jìn)行實(shí)地化測試之前,完成整套的系統(tǒng)迭代,大陸集團(tuán)也有相應(yīng)的配套軟件工具。 在以大數(shù)據(jù)為閉環(huán)的數(shù)據(jù)驅(qū)動方面,這次量產(chǎn)項(xiàng)目成功實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)閉環(huán)。車內(nèi)以CAN-FD做主干網(wǎng),我們能把主干網(wǎng)數(shù)據(jù)經(jīng)過壓縮然后進(jìn)行上傳,幫助OEM廠家方便獲取在實(shí)時路況以及其他場景下的原始數(shù)據(jù),能夠在測試過程中盡快發(fā)現(xiàn)問題并解決,從而實(shí)現(xiàn)在此種框架下迅速改進(jìn)軟件迭代過程。這張圖非常清楚地描述了近十年來軟件框架的發(fā)展趨勢,從模塊化到數(shù)字集成到域集中計算,逐步演繹到跨域計算,最后會趨向于整車中央計算。 ![]() 圖源:大陸集團(tuán) 我們試圖用另外一個維度讓大家了解此架構(gòu)對于車的影響。在此框架上大家可以看到模塊化到功能集成、域集成,然后跨到域的融合以及服務(wù)器和域框架,最終過渡到整車中央計算單元,這種趨勢從左到右。不同的顏色能形象地表現(xiàn)出在中央計算單元當(dāng)中它融合了哪些東西,可以看到有些開始跨域。服務(wù)器和區(qū)域集成架構(gòu)是普遍認(rèn)可的行業(yè)趨勢,為什么這樣說?在2023年廣汽項(xiàng)目上成功幫助OEM廠家落地,在星靈架構(gòu)上我們能從ECU、整車線束以及服務(wù)迭代的角度來構(gòu)成服務(wù)器和區(qū)域集成架構(gòu)的量產(chǎn),實(shí)現(xiàn)減少20個ECU,線束減少40%,這是明顯的量產(chǎn)化帶來整體OEM性能提高以及減少整車成本的很好的例子。 ![]() 圖源:大陸集團(tuán) 下一代跨域融合場景的選擇 量產(chǎn)以后下一步怎么走,不單單是主機(jī)廠、Tier1,包括芯片公司都有這樣的問題。為什么會造成這個問題?因?yàn)樵谖磥碚囉嬎憧烊诤系穆窂剑總OEM都不盡相同,沒有非常確定的統(tǒng)一方向,每個OEM都有一些傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈、傳統(tǒng)的車的背景,但架構(gòu)有不同的趨勢。造成跨域融合有不同方案的原因有很多種,我們粗略估算了一下,有幾個方面:第一,新的半導(dǎo)體技術(shù)、片上系統(tǒng)以及汽車總線架構(gòu)的演變,從can、canfd到到以太網(wǎng)再到PCI-E,這是跳躍性的發(fā)展。 第二,新的商業(yè)方式。主機(jī)廠在傳統(tǒng)的賣車功能上會提供新的車型即服務(wù)、自動駕駛即服務(wù),以及功能即服務(wù)的增值性服務(wù),包括出口車型要符合的功能安全、信息安全和網(wǎng)絡(luò)安全的相應(yīng)法規(guī),比如歐盟表示在2024年以后上市的汽車必須符合新的規(guī)范。集中式的電器架構(gòu)對于線速成本和整車成本提出了更高的要求,歸根到底,我們希望通過跨域融合讓車的功能實(shí)現(xiàn)簡單化,能夠讓產(chǎn)品變化迅速落地,減少開發(fā)中的復(fù)雜程度。由于跨域融合有很多場景,大陸集團(tuán)也做了調(diào)研,跟各個歐洲的供應(yīng)商和中國的OEM做了探討,它本身也有不同種的合作和跨域融合的可能性。 不同的OEM有不同的訴求,但最主要的四個域是車身、底盤控制、自駕和座艙,這四種結(jié)合在一起有多種融合方式,哪種融合方式會代表未來的方向呢?從此表格來看,趨勢沒有明確,沒有占90%以上的趨勢肯定未來。但在其中也找到了一些規(guī)律,從各個OEM反饋來看,發(fā)現(xiàn)AC-HPC駕艙融合是普遍認(rèn)可的方式。但從大陸集團(tuán)的角度來說,還會從另外的角度看,比如實(shí)時性、時間所需的計算機(jī)能力、對外界媒介的帶寬、安全性能、功能安全、信息安全和軟件的升級擴(kuò)展性。 ![]() 圖源:大陸集團(tuán) 從架構(gòu)的維度看,傳統(tǒng)的ECU還會進(jìn)一步保留,會向域控制器進(jìn)一步發(fā)展。同時單一的ECU會進(jìn)一步發(fā)展為HPC高性能的計算單元。ADCU 也會進(jìn)一步發(fā)展,會隨著場景NOA、GSR、NCAP的法規(guī),進(jìn)一步增強(qiáng)算力,進(jìn)一步演變ADAS HPC。 另外一種可能性是Security gateway、BCM和底盤會進(jìn)一步融合控制HPC。底盤功能有一個趨勢叫滑動底盤,根據(jù)估計能夠在未來的3-5年實(shí)現(xiàn)線控底盤的落地。如果可以順利落地,那么底盤功能可以進(jìn)一步上移,跟VC HPC融合,從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜場景在高性能計算單元上的實(shí)現(xiàn)。最終回到整車的一站式解決方案(One box Solution), 中央高性能計算單位的整體解決方案 針對此情況以及不確定性,大陸集團(tuán)推出了中央高性能計算單位的整體解決方案。整體解決方案是工程化的方案,也就是說它是可實(shí)現(xiàn)的,,工程方案主要集中在它是統(tǒng)一性的解決方案,會針對顧客不一樣的工程訴求,提供單域、疊站式和機(jī)架式的解決方案。另外上面有集中式的冷卻系統(tǒng),因?yàn)橹醒敫咝阅苡嬎銌卧猳ne box solution會有結(jié)構(gòu)化散熱的問題,不管是單域還是疊棧式HPC,它的發(fā)熱量都是以百瓦以上,這樣高性能計算單元HPC的散熱是很大的問題,在制造業(yè)上也會帶來很多工程上的挑戰(zhàn)性。 ![]() 圖源:大陸集團(tuán) 從架構(gòu)來說,設(shè)計系統(tǒng)肯定會考慮到如何實(shí)現(xiàn),以及如何讓它能夠迅速根據(jù)客戶或者主機(jī)廠的要求獲得工程落地。基于此思路我們設(shè)計了一個系統(tǒng)架構(gòu),有可插拔式的即插即用的HPC架構(gòu),能夠在一塊底板上通過高速的數(shù)據(jù)接口把HPC底板和 HPC 連接,集合在一起能夠?qū)崿F(xiàn)即插即用式的HPC整體解決方案。單域的或者特定域的HPC有一塊主板,加上外接的連接器和冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)是一個柔性的冷卻板,加上可疊加式的熱點(diǎn)冷卻器,幫助芯片能夠在發(fā)熱情況下迅速散熱。 中間是疊棧式的HPC解決方案,幫助用戶有兩個域融合的整體解決方案,在兩塊版之間通過一個可插拔式的柔性冷卻板來連接。具體而言,柔性板會通過熱點(diǎn)的冷卻器和發(fā)熱的SOC直接接觸,從而能夠?qū)?dǎo)熱的性能極大提高,從而復(fù)雜的設(shè)備在工程上就容易制造和標(biāo)準(zhǔn)化。 第三是通過兩個柔性板的迭代,在底板上也支持柔性板的插槽,可以迅速使各個HPC板連接,導(dǎo)熱性能提高。產(chǎn)品的亮點(diǎn)主要有三點(diǎn),第一是柔性的冷卻板,第二是熱點(diǎn)的冷卻器,第三是可插拔式的解決方案。這三個加在一起可以使產(chǎn)品更加節(jié)能,更加便于工程化落地,最終使產(chǎn)品在顧客和OEM的角度,根據(jù)不同車系獲得好的工程化推向市場的時間。 另外,通過可插拔式解決方案,未來用戶可以通過4S店獲得換硬件的機(jī)會,這樣也便于在產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)迅速通過軟硬迭代的方式減少對OEM的要求。我們希望通過高性能計算單元的解決方案以及工程化冷卻系統(tǒng)的介紹,能夠和主機(jī)廠一起加速HPC產(chǎn)品的落地,給用戶提高更好的駕乘體驗(yàn),推動中國市場HPC產(chǎn)品進(jìn)一步更好的發(fā)展。 (以上內(nèi)容來自大陸集團(tuán)車聯(lián)網(wǎng)與架構(gòu)事業(yè)群中國區(qū)客戶首席工程師張伐于2023年9月21-22日在2023第三屆智能汽車域控制器與中央計算平臺創(chuàng)新峰會發(fā)表的《中央高性能計算單元及冷卻系統(tǒng)》主題演講。) |
![]() |
中國鍛壓網(wǎng)官方微信:掃一掃,立即關(guān)注!
關(guān)注"中國鍛壓網(wǎng)",獲取獨(dú)家行業(yè)新聞資訊。 添加方法1: 在“添加好友”中直接添加微信賬號:chinaforge 添加方法2: 微信中掃描左側(cè)的二維碼 |