“軟件定義汽車（SDV）”一詞在過去幾年中被頻繁提及。事實上，近半個世紀以來，軟件就一直在改善駕乘體驗和安全性方面發(fā)揮著巨大作用。自20世紀70年代引入軟件管理的電子控制系統(tǒng)以來，每1億英里行駛里程死亡率已下降了70%，從1970年的4.5人降至2021年的不到1.33人。同樣，在這一段時間內(nèi)，由軟件驅(qū)動的精確控制和發(fā)動機運行優(yōu)化技術(shù)也將化石燃料排放量減少了70%。

然而，到目前為止，業(yè)界尚缺少一種真正以軟件為中心的SDV開發(fā)模式，這種開發(fā)模式需要將云原生開發(fā)與可定制的仿真環(huán)境相結(jié)合，從而支持硬件和軟件并行開發(fā)。

鑒于此，瑞薩電子全新的R-Car開放式接入平臺（RoX）應(yīng)運而生。RoX專為R-Car產(chǎn)品家族設(shè)計，簡化硬件和軟件的集成，并加快汽車工程師的開發(fā)速度。R-Car產(chǎn)品家族是唯一能夠滿足從區(qū)域電子控制單元（ECU）到高階中央計算等各種處理需求的硬件架構(gòu)，旨在快速開發(fā)下一代SDV，并能夠為從入門級到豪華級全系列車型提供安全、持續(xù)的軟件更新。

01 為何要發(fā)展SDV?

SDV平臺標(biāo)志著汽車技術(shù)進入下一個前沿領(lǐng)域，其將傳統(tǒng)車輛轉(zhuǎn)變?yōu)榫邆渥赃m應(yīng)、個性化和互聯(lián)互通能力的系統(tǒng)。與主要依賴硬件驅(qū)動且功能變更需物理改造的傳統(tǒng)車輛不同，SDV主要利用軟件來控制、管理和更新車輛的操作。這一范式轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕v設(shè)計、維護以及整體駕駛體驗帶來了前所未有的靈活性、可擴展性和效率。

SDV的核心在于能夠?qū)⒂布c軟件分離，允許進行無線（OTA）更新。這種更新在概念上與計算機和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的更新類似，但增加了安全性、可靠性和穩(wěn)健性的復(fù)雜層級。這意味著汽車制造商可以遠程推送更新以修復(fù)漏洞、增強功能，甚至引入新功能，而無需車主前往經(jīng)銷店。對于消費者而言，這意味著他們將擁有一個更加靈敏且不斷優(yōu)化的用車體驗。

SDV最顯著的優(yōu)勢之一是提升了自動駕駛的安全性。通過集成人工智能（AI）和機器學(xué)習(xí)（ML）領(lǐng)域的最新成果，軟件更新能夠持續(xù)提升車輛環(huán)境感測和應(yīng)對能力。在汽車行業(yè)加速向全自動駕駛時代邁進的背景下，這種適應(yīng)性至關(guān)重要，它不僅需要車輛系統(tǒng)能夠持續(xù)自我優(yōu)化，以應(yīng)對日益復(fù)雜的道路環(huán)境，還需實現(xiàn)實時信息處理，確保駕駛決策的準確性和安全性。

此外，SDV還促進了車輛管理和診斷的優(yōu)化。先進的遙測技術(shù)可以實時提供車輛性能數(shù)據(jù)，并在關(guān)鍵問題出現(xiàn)之前預(yù)測維護需求。這可以減少停機時間，延長車輛使用壽命，為車隊運營商和個人車主節(jié)省成本、提高可靠性。

SDV模式還推動了與其它數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)的無縫集成。車輛可以與智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施、其它車輛，以及個人智能設(shè)備進行通信，從而形成一個整體網(wǎng)絡(luò)，提升城市交通的便捷性和效率。

當(dāng)今SDV的全新行業(yè)價值鏈

02 SDV需要實現(xiàn)成功的數(shù)字化轉(zhuǎn)型

如今，一輛典型的現(xiàn)代化汽車普遍搭載超過1億行代碼，這些代碼往往源自眾多不同的供應(yīng)商，這極大增加了軟件測試和ECU集成的復(fù)雜度。而更為復(fù)雜的是，大多數(shù)開發(fā)流程遵循“敏捷”模式，需要通過每晚的持續(xù)集成/持續(xù)開發(fā)回歸測試來驗證需求。此外，軟件供應(yīng)商的多樣性也進一步增加了因集成復(fù)雜性而產(chǎn)生缺陷的風(fēng)險。

構(gòu)建SDV面臨著涉及技術(shù)、法規(guī)和運營領(lǐng)域的新挑戰(zhàn)。以下概述了這些挑戰(zhàn)的多樣性與相互關(guān)聯(lián)性：

■ 復(fù)雜的軟件集成：確保復(fù)雜操作系統(tǒng)之間的無縫互操作性，同時保持高性能與可靠性。

■ 網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險：強大的網(wǎng)絡(luò)安全可防止黑客攻擊、數(shù)據(jù)泄露和其它惡意活動，包括確保通信渠道的安全。

■ 法規(guī)合規(guī)性：保證遵守各地區(qū)關(guān)于車輛安全、數(shù)據(jù)隱私和排放的不同標(biāo)準與規(guī)定。

■ 軟件更新：管理OTA軟件更新，確保其能夠可靠且安全地推送至整個車隊。

■ 可靠性和冗余性：冗余系統(tǒng)可確保在軟件或硬件出現(xiàn)故障時仍能持續(xù)運行。

■ 數(shù)據(jù)隱私與倫理：提供嚴格的數(shù)據(jù)保護措施和透明的數(shù)據(jù)使用方式，同時解決自動駕駛所涉及的倫理問題。

■ 高昂的開發(fā)成本：管理與開發(fā)、測試和部署先進軟硬件相關(guān)的成本，尤其針對小型制造商而言。

■ 人才獲取與技能缺口：彌合傳統(tǒng)汽車工程與現(xiàn)代軟件、網(wǎng)絡(luò)安全及AI開發(fā)間的技能差距。

03 評估當(dāng)下數(shù)字時代的汽車產(chǎn)業(yè)價值鏈

直到最近，汽車的概念設(shè)計、開發(fā)和交付均由OEM主導(dǎo)完成，一級供應(yīng)商幫助填補組件集成、測試、驗證和維護服務(wù)方面的空白。二級和三級供應(yīng)商則向一級供應(yīng)商提供軟件和硬件組件，以推動集成任務(wù)的實施。

當(dāng)代汽車產(chǎn)業(yè)的價值鏈及其底層電氣/電子（E/E）架構(gòu)因電動化、自動化化以及車隊互聯(lián)等主要驅(qū)動力而發(fā)生顛覆性的變化。在此背景下，數(shù)字化已成為產(chǎn)業(yè)核心。在傳統(tǒng)一級供應(yīng)商的部分職責(zé)被OEM吸收的同時，價值鏈中也涌現(xiàn)出了一批全新的服務(wù)提供商，包括在開發(fā)階段和實際應(yīng)用過程中匯聚并整合各個環(huán)節(jié)的云平臺與軟件服務(wù)公司。

此類全新、且具備持續(xù)升級能力的汽車，只能通過一個安全且易于開發(fā)、測試和維護的完全可升級端到端軟件棧來實現(xiàn)。許多傳統(tǒng)供應(yīng)商，包括半導(dǎo)體、操作系統(tǒng)和中間件公司，最初只為一級供應(yīng)商提供獨立的組件，現(xiàn)在則需要構(gòu)建一個產(chǎn)品棧，以支持整體由SDV功能集定義的OEM車隊需求。

04 瑞薩RoX支持并加速SDV開發(fā)

瑞薩的RoX SDV平臺專為當(dāng)前一代R-Car SoC、即將推出的R-Car Gen 5 MCU/SoC產(chǎn)品家族，以及未來的產(chǎn)品而設(shè)計。這一全新平臺為OEM和一級供應(yīng)商提供強大的靈活性，讓他們能夠設(shè)計一系列適用于ADAS、IVI、網(wǎng)關(guān)與跨域融合系統(tǒng)，以及車身控制、域控制和區(qū)域控制的可擴展計算解決方案。

得益于采用Arm? CPU內(nèi)核的全新統(tǒng)一硬件架構(gòu)，使用R-Car Gen 5產(chǎn)品的客戶可以在跨車型和迭代的各種E/E應(yīng)用中復(fù)用相同的軟件及工具，從而保護它們的工程投資。

如今，OEM和一級供應(yīng)商在軟件開發(fā)及維護方面投入了大量資金。瑞薩電子深知這一挑戰(zhàn)，并與我們的客戶、合作伙伴緊密協(xié)作，打造靈活、可隨時部署，并能在整個車輛生命周期內(nèi)持續(xù)維護的開發(fā)解決方案。

作者：Aish Dubey——Vice President & General Manager, High Performance Computing SoC Business Division