SDV帶來的意外挑戰(zhàn)

??如果你經(jīng)常關(guān)注行業(yè)新聞，或出入各種論壇，那么你一定會覺得軟件定義汽車（SDV）絕對是當(dāng)下的流行趨勢。

CMU（Carnegie Mellon University）教授Phil Koopman最近發(fā)表了一篇題為的文章，表達了審慎的態(tài)度。

盡管這篇文章的標(biāo)題很有煽動性，但Koopman也說到，“我認為SDV并沒有真正死亡?！?/p>

然而，當(dāng)車廠們沖向SDV的懸崖時，Koopman警告說，他們可能會把汽車架構(gòu)拼湊在一起，而這些架構(gòu)不可避免地會變得過于復(fù)雜，難以管理。

Koopman解釋說，SDV的承諾是讓汽車設(shè)計師能夠“將所有功能集中到一個大盒子里（或是一組中型大盒子）”?！半S著高帶寬網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，各種功能現(xiàn)在都可以在共享硬件上爭奪資源”。

從表面上看，很多人會認為新架構(gòu)中軟件和硬件的更高集成度是個好主意。既然Tesla已經(jīng)做到了，其他公司還在等什么呢？

這正是Koopman不同意的地方。他認為，SDV的基本架構(gòu)原則“更高的內(nèi)聚性（higher cohesion）”（類似的功能放在一個盒子里）和“更低的耦合性（lower coupling）”（進出一個盒子的幾種定義清晰的數(shù)據(jù)類型），促使設(shè)計師開發(fā)出更好的架構(gòu)，但隨著SDV的出現(xiàn)，這些原則可能會消失。

Koopman認為，車廠最終可能會“淹沒在復(fù)雜性之中”。

他告誡說：“任何研究系統(tǒng)架構(gòu)的人都會發(fā)現(xiàn)，我們在SDV中看到高耦合（可能是低內(nèi)聚）的系統(tǒng)并不奇怪?！彼A(yù)測，這將“伴隨著驚人的失敗”。

我?guī)缀跄茉谀X海中聽到汽車和電子行業(yè)的一片嘩然，吶喊著“不要把孩子和洗澡水一起倒掉”。

但是，Koopman的警告是有說服力的，也是及時的。

事實上，他的評論不禁讓人停下來思考：一個主要以硬件定義其產(chǎn)品的行業(yè)，如何在幾乎一夜之間掌握軟件技能，并避開通往SDV道路上的所有坑？

我們已經(jīng)看到因軟件缺陷造成的汽車召回數(shù)量激增。其他廣為人知的例子還包括一連串災(zāi)難性的軟件故障，這些故障令車廠們頭疼不已。

大眾及其軟件子公司Cariad就是其中之一。據(jù)瑞典刊物Carup報道，Volvo的旗艦車型EX90也遭遇了“公司歷史上最大的軟件開發(fā)失敗”。該報道指出，EX90的開發(fā)在五年內(nèi)經(jīng)歷了四任經(jīng)理，“軟件仍然缺乏重要功能”。

如果Koopman的觀點是正確的，那么考慮到車廠迄今為止尚不可靠的軟件技能，SDV的出現(xiàn)更有可能加劇而非簡化開發(fā)過程。

盡管越來越多的車廠選擇了OTA，但這僅僅是SDV開發(fā)的起步階段。SDV并不是OEM可以從Tier 1那里購買的插件。它是一項需要設(shè)計人員長時間認真思考SDV應(yīng)該做什么、應(yīng)該是什么樣子，以及如何架構(gòu)的技術(shù)。這就是為什么Intel的汽車事業(yè)部副總裁Jack Weast曾說：“SDV不是一種功能，而是一種思維方式?！?/p>

要真正實現(xiàn)SDV，需要進行更艱苦的討論。

Capgemini的題為的報告指出，軟件將推動汽車行業(yè)的變革。然而，一個更大的問題是，車廠能否應(yīng)對SDV帶來的意外復(fù)雜性。

我們都在各種文章和PPT中看到過SDV概念圖，圖中往往點綴著域控制器或zonal ECU盒子，有時還會加上一個大CPU。

從架構(gòu)上講，“內(nèi)聚性”的關(guān)鍵在于每個盒子內(nèi)部集成的功能。Koopman打了個比方，將一棟完全由住宅單元組成的公寓樓與一棟包含超市、餐廳、公寓、車庫等的綜合性建筑進行比較。他解釋說，與同質(zhì)化的純住宅樓相比，混合用途建筑的內(nèi)聚性較低，“這可能有一些優(yōu)勢，但維護和管理起來更加復(fù)雜”。同樣，“內(nèi)聚性”在車輛架構(gòu)中也很重要。關(guān)于這個基本問題的討論，即哪些“相似”的功能集成在哪些盒子里，還很少開始。

投入更多技術(shù)??

對已知的技術(shù)問題（如SDV）投入更多的技術(shù)通常是技術(shù)界的簡單做法。

例如，如果車輛缺乏進行AI或傳感器融合的處理能力，那么我們就引入一個更大的SoC，它可以實現(xiàn)更高的TOPS。車載網(wǎng)絡(luò)帶寬不足？引入車載以太網(wǎng)。

問題的關(guān)鍵在于，這種做法會成為很好的頭條新聞，將芯片塑造成解決車廠SDV問題的英雄。但仔細觀察就會發(fā)現(xiàn)，在實際簡化SDV的基本軟件和硬件開發(fā)流程方面進展甚微。

Volvo EX90的慘敗就是一個很好的例子。

Volvo EX90本應(yīng)“在Nvidia Drive Orin平臺上開創(chuàng)AI時代”（Nvidia于2022年發(fā)布的新聞稿）。不幸的是，由于沒有開發(fā)“中央計算”技術(shù)的經(jīng)驗，Volvo想不出如何利用Orin。根據(jù)Carup 的報告，Volvo“有100多人參與開發(fā)工作，但進展緩慢，錯誤百出”。“問題在于有多個內(nèi)核可以相互通信。Nvidia以外的工程師幾乎不可能調(diào)試芯片?！?/p>

投入更多的軟件工程師??

另一種解決SDV設(shè)計問題的流行方法是大量增加軟件工程師。汽車或電子行業(yè)的公司都會炫耀自己最近招了多少軟件工程師。

Koopman說：“是的，如果你愿意，你可以大量招聘軟件工程師。”他提出的注意事項是，汽車行業(yè)需要的軟件工程師并不一定是那些擅長敲代碼的人。

Koopman指出，“稱職的軟件工程師”必須能夠“以合理的方式將大塊（軟件）分割成小塊，界面整潔”，并“指定界面”。他們應(yīng)該能夠“審視依賴關(guān)系，管理和分配需求，尋找不一致和沖突”。

Koopman說，在他的軟件工程專業(yè)學(xué)生中，那些想在FAANG（Facebook、Amazon、Apple、Netflix和Google）等公司尋找薪酬更高的工作的學(xué)生，更喜歡去在線平臺LeetCode為編程面試做準(zhǔn)備。從本質(zhì)上講，學(xué)生們被激勵去寫代碼，而不是去思考SDV開發(fā)所帶來的架構(gòu)難題。

Koopman在最近接受采訪時說：“如果下一代軟件工程師沒有做好準(zhǔn)備，無法應(yīng)對SDV等技術(shù)帶來的尚未預(yù)見的問題，那么作為教育機構(gòu)，我們是失敗的，作為社會，我們也是失敗的。”

組織問題????

最后，橫亙在汽車系統(tǒng)設(shè)計師和SDV架構(gòu)開發(fā)之間的，莫過于他們所服務(wù)的組織。

S&P Global Mobility汽車部門副總監(jiān)Phil Amsrud說，一個挑戰(zhàn)是“如果你將SDV發(fā)展到極致，你就會將所有東西都集中到一個大的中央計算機中，由它來完成汽車上的所有系統(tǒng)”。

但問題是，Amsrud指出，“有哪個OEM的組織架構(gòu)是這樣的”？

傳統(tǒng)上，OEM的組織架構(gòu)是各自獨立的，如動力總成、底盤、信息娛樂等。

SDV帶來了令人生畏的技術(shù)問題，但同樣重要的是組織和文化難題。

Amsrud說，所有現(xiàn)有車廠面臨的一個開放性問題是：“如何打破現(xiàn)有的組織架構(gòu)，讓這些不同的部門比以往更加開放合作？”

這讓我想起了大眾最近宣布與Rivian的合作。理論上，他們可以將Rivian的工程團隊與大眾的團隊合并。但如果給他們一個deadline，讓他們共同開發(fā)一個SDV平臺，會發(fā)生什么呢？