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構建這個“籃子”的C維

“軟件定義的汽車”(軟件?定義?車輛?SDV)正在成為後疫情時代的熱詞。先是大眾CEO迪斯博士盛贊特斯拉。最近自主品牌也宣布吹響了“軟件定義汽車”的號角。

而“軟件定義汽車”主要是面對消費者的理解,車企研發前沿領域眾說紛紜。

因為這涉及到軟件背後的基礎是什麽。比如軟件基於什麽樣的架構?操作系統是如何定義的?誰來定義它?信息孤島在開放萬物互聯的過程中會遇到哪些問題,如何解決?包括如何定義軟件開發背後的企業組織結構。這涉及到壹個更深層次的問題。

例如,江鈴汽車CTO兼總裁助理黃少堂在8月的壹個論壇上說,“軟件定義汽車,架構定義軟件。”在他看來,軟件是戰術,架構是戰略。所以,我們需要明確,到底是什麽定義了未來的汽車?

架構還是軟件?

先說為什麽會出現“軟件定義汽車”這個概念。其實舉個簡單的例子就明白了。倡導這壹理念的“異類”特斯拉,其車型?x還是型號?使用兩年後,S的殘值仍能維持在57.22%和57.74%(2019中國汽車金融與套期保值率研究委員會年會上披露的數據)。在二手電動車殘值慘不忍睹的情況下,這是壹個奇跡。

另外,最近用過嗎?模特?3它在美國市場賣得很好。根據美國二手車平均銷售天數的數據,壹輛二手車上市平均需要68.9天。只是壹個模特?3出現在汽車經銷商的網站上。車況好,裏程正常的情況下,車商平均29.3天就能賣出去。

特斯拉模型?3質量做工,其實比不上國內自主品牌的頂級產品。二手車之所以能賣燃油車,完全在於用車軟件和智能駕駛輔助的強大功能。這也足以說明軟件FOTA在汽車產品保值增值中的作用。

特斯拉崛起的背後,是經歷了“機械定義汽車”、“電氣定義汽車”、“電子定義汽車”的汽車產業,如今正在進入“軟件定義汽車”時代。

“軟件定義汽車”最明顯的是商業模式的改變。例如,根據麥肯錫的計算,僅在2020年,特斯拉客戶的可選輔助駕駛和未來全自動駕駛軟件包就將為他們帶來近10 ~ 12億美元的毛利。此外,麥肯錫預測,到2030年,軟件和電子架構的汽車市場規模將達到4690億美元。可以說前景壹片光明。

那麽,為什麽汽車行業的前沿領域認為架構更重要呢?究其原因,正如業內人士所言,“用軟件定義汽車,關鍵是重構底層軟硬件基礎設施。”而且,隨著“新四化”的加速,現代車企的競爭也變得更加智能化,比如自動駕駛和車輛FOTA。這種競爭的基礎還取決於車輛的電氣和電子架構(EEA)。

換句話說,用什麽樣的架構來承載軟件的運行。整個汽車行業需要重新考慮車載軟件和電子電氣架構的發展,轉向更加模塊化的SOA(面向服務?架構,面向服務的架構),這樣更容易構建模塊化的軟件組件。這就是SOA興起的背景。

妳想想,幾年前,汽車壹秒鐘傳輸65,438+05,000條數據,而2020年,需要處理的數據超過65,438+000,000條。再比如,根據之前恩智浦官網預測,從2015年到2025年,汽車的代碼量有望呈指數級增長,年均復合增長率約為?21%。有的車碼已經超過2億行。以前汽車的數據速度大概是每秒150千字節,現在是每秒千兆字節。未來如果進入L5級全自動駕駛汽車時代,所需數據和運算速度將更加驚人。汽車已經成為極其復雜的軟件載體。

因此,SOA正成為壹種越來越重要的架構設計思想,也可以說是壹種解決問題的方法或“解決方案框架”。簡單來說,SOA要求車內所有控制器以服務的形式提供自己的能力,從而構建壹個與車型、芯片、操作系統無關的靈活的平臺系統,支持各種應用。

但難點在於SOA很難切換到現有的開發架構,因為目前主流的基於AUTOSAR的汽車軟件開發變量空間不足(限於篇幅,我就不贅述了)。然而,即使SOA已經成為當今主流,傳統車企仍然猶豫不決,因為他們需要重建EEA,即整車的電子電氣架構。不改不行。比如在自動駕駛方面,傳統EEA的分布式架構的極限是承載L2級別的自動駕駛,L3級別已經超出範圍。那麽,L4和L5呢?

以大眾第八代高爾夫為例。它是以MQB為原型的嗎?EVO平臺的第壹個產品,原有架構不堪重負,那麽壹個新的可以?FD和星上以太網技術把總線帶寬從500K提升到了2M,相當於改造了壹半的架構。換句話說,就是從更低層次的邏輯來解決問題。然而,這也導致了軟件問題、交付延遲和現實困境。

而基於新MEB平臺,搭載E3跨域融合架構的大眾ID.3,在推遲壹年後終於在今年9月交付。但根據東吳證券的分析,由於大眾仍然主要依靠多個傳統供應商來實現完整的軟件系統,並受到功能安全標準的約束,因此其軟件架構仍然依賴AUTOSAR架構,即上下級之間的接口是標準化的。相比特斯拉的軟件系統,架構還是比特斯拉那壹代差。

畢竟特斯拉的模式?3已經從分布式域集成架構升級到了外來的集成架構,向雲中央計算架構更進了壹步。不能不承認差距,不然Diss也不會誇馬斯克。

在世界範圍內,作為國內自主品牌的領軍企業,長安汽車智能研究院副總經理、長安汽車軟件技術有限公司總經理Jason在壹次論壇上也認同“好的架構可以奠定軟件的基礎。”

其實還有壹個關鍵點。車企軟件開發的現狀是大部分軟件都是外包的。只有通過新的架構,軟件開發主導權才能回到車企手中。所以結構變革需要車企“花大錢”,但也會動零配件供應商Tier1的“奶酪”,這是大眾遭遇結構變革的深層原因,也是國內車企不敢輕易動的背景。

“軟件和硬件分離”

我們要理解“軟件定義汽車”及其背後“軟硬件解耦”的重要理念。這也是“架構定義軟件”的壹個重要特點。

軟硬件解耦,即軟硬件開發分離。因為,隨著智能駕駛艙和自動駕駛技術的發展,車輛需要更多的ECU和傳感器,而為了實現FOTA和“軟件定義汽車”,如果軟硬件不分離,智能汽車出錯的概率會非常高。近幾年汽車召回中的電子和軟件bug大增,就是證明。2018的壹個數據顯示,在所有汽車召回中,軟件故障的比例已經上升到15%。

理解“脫鉤”的壹個例子是手機。起初,手機中的軟件和硬件是緊密耦合的,但隨著智能手機的興起,現在的手機早已成為軟件平臺,無需考慮底層硬件。

同樣的情況也在汽車軟件中發生,但是原來的分布式EEA已經到了瓶頸,ECU來自不同的供應商,嵌入式軟件和底層代碼不同,軟件生態復雜,而Tier1天生抗拒“革自己的命”,沒有動力。因此,向“軟件定義汽車”的過渡意味著車企與合作夥伴的關系必須改變。

比如以前ECM是按照“車型年”的開發周期更新的,包括Tier1(工程?改變?管理(工程變更管理)壹般是2~3年壹個周期。現在這種方法已經跟不上時代的要求,OTA需要通過“敏捷方法”來推廣(敏捷方法是從1990年代興起的壹種新的軟件開發方法)。

再比如,由於車聯網發展帶來的廣泛生態系統交互的需求,計算需求與日俱增。汽車公司必須開發大數據分析系統來處理這個龐大的數據流,甚至接近實時處理。這就需要車企高度重視軟件的重要性和“叠代”的思想。記者在走訪車企時也看到,長安、奇瑞等公司都建立了自己的大數據分析中心。

另壹方面,我們回頭看看特斯拉的相關數據,作為第壹個實現FOTA的異類。從2012到2019年4月,叠代超過100次,包括11個Bug修復,67個全功能導入,64個交互界面。另外召喚通話功能OTA從2016實現,Smart從2019實現到10?召喚功能OTA每壹個大FOTA都創造了跨越式的體驗提升。對於用戶來說,這種智能手機有壹種共同的、千變萬化的感覺,是燃油車無法提供的。

九死壹生之後,蔚來也意識到了SOTA和FOTA的支持,而更重要的是FOTA。SOTA主要升級UI、導航和音頻/視頻。在FOTA,蔚來實現了底盤、輔助駕駛領域、動力與信息娛樂、車身領域的更新。目前蔚來OTA的叠代速度壹直保持著平均每個月壹個版本。據統計,已推送超過26萬車次,新增功能90多項。

例如,在北京車展上,李斌還宣布NOP試點援助將伴隨NIO?OS?2.7.0的升級在10月中旬通過FOTA批量推送給用戶。蔚來軟件版本升級的步伐也是目前很多傳統車企做不到的。而這種節奏正在讓傳統車企感受到巨大的壓力。

當然,還有壹個關於“軟硬件解耦”的問題需要考慮。隨著數字模塊在車輛架構中的地位越來越高,對車輛軟件背後的硬件配置的需求也越來越大。換句話說,軟件解決了應用層的問題,但如果硬件和通信跟不上,那麽必須解決的是更深層次、更基礎的問題。這是壹些業內人士的觀點。

長安汽車董事長朱華榮在北京車展期間接受記者采訪時表示,這壹輪明顯是從硬件功能到軟件定義的快速轉變。在這個階段,會有軟件和硬件的結合,提升汽車產品定義和功能的壹系列能力。“我不能簡單地說硬件壹文不值。我覺得硬件就像壹個人基本的身體狀態。身體狀態不好,腦袋再好也沒用。但是當妳身體健康的時候,軟件可以讓人變得更聰明。”

持相同意見的還有吉利汽車集團CEO兼總裁安聰慧。他在接受公社記者采訪時也表示,硬件層是傳統車企的優勢,整個機械架構的設計、開發、驗證、實驗、仿真、分析等。,但是這個優勢要轉化為整個新能源和其他軟件的整合,顛倒過來。“我們認為它應該是軟件和硬件的結合,不僅是軟件,也是我們現在理解的傳統汽車的硬件。”這會給客戶帶來非常極端的體驗。”而他所說的“集成”,當然也需要軟硬件解耦,在新的架構下實現。

但是,這個基本問題的解決還是比軟件容易。因為基礎問題大致分為兩類:狹義的硬件芯片計算能力不足和廣義的通信能力不足。如今,包括5G在內的高計算能力芯片和通信設施發展迅速。對於車企來說,無非就是在性能、質量、成本之間找到壹個平衡點。

所以我們知道,在“軟件定義汽車”的背後,應該是基於高級架構定義的“籃子”。雖然消費者可以看到軟件,但是車企開發的架構這個“籃子”更重要,傳統的底層邏輯需要顛覆後重構。我們需要做的是保持更加開放的心態,迎接未知的變數。

後記:C維的誕生

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c是壹個神奇的字母。汽車,通訊,芯片都是C開頭,評論,收費,挑戰都是這個字母開頭。“新四化”的“案例”與之密切相關。自然,冠軍在詞匯上與他們相鄰。

請關註我們後續的不懈努力。

文/王曉曦

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