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當(dāng)前，智能駕駛領(lǐng)域技術(shù)高速發(fā)展，智能駕駛進(jìn)入了商業(yè)化和規(guī)?；M(jìn)程。伴隨著域融合和中央計(jì)算的大勢(shì)所趨，智能駕駛域控制器和汽車的中央計(jì)算機(jī)也成為了智能駕駛技術(shù)的重中之重。
另一方面，中間件是域控制器中重要的軟件模塊。作為承上啟下的重要組成部分，一面承載著所有硬件提供的服務(wù)，一面承擔(dān)著應(yīng)用層數(shù)據(jù)交互的任務(wù)。整車通用的平臺(tái)是否靈活、穩(wěn)定，其中的應(yīng)用層起著舉重若輕的作用。在此基礎(chǔ)上，OEM和供應(yīng)商開發(fā)出了自動(dòng)駕駛、智能座艙等許多功能域的中間件，構(gòu)成模塊化的專用平臺(tái)。
暢行智駕是中科創(chuàng)達(dá)面向域控算力平臺(tái)的子公司，旨在為全球客戶提供領(lǐng)先的汽車智能域控制器產(chǎn)品和解決方案，其中就包括域控制器的中間件。在面對(duì)自動(dòng)駕駛軟件中間件開發(fā)過(guò)程中的挑戰(zhàn)以及如何解決這些困難等整個(gè)行業(yè)持續(xù)探索的問(wèn)題，暢行智駕在產(chǎn)品的研發(fā)中也形成了自己的答案。
圖片來(lái)源：蓋世汽車
數(shù)智化轉(zhuǎn)型趨勢(shì)已至 架構(gòu)演變催生行業(yè)變革
過(guò)去，得益于CAN總線的優(yōu)勢(shì)，汽車的EE架構(gòu)往往以分布式的形式呈現(xiàn)，增加新的功能只需增加總線的ECU數(shù)量。
隨著汽車行業(yè)的智能化演進(jìn)，自動(dòng)駕駛的水平不斷提高、功能不斷豐富，整車搭載的傳感器數(shù)量越來(lái)越多，功能也在不斷泛化，傳統(tǒng)的分布式電子電氣架構(gòu)已難以滿足未來(lái)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的需求。于是，百年汽車工業(yè)開始向基于中央計(jì)算的集中式電子電氣架構(gòu)演進(jìn)，域集中式或跨域集中式的電子電氣架構(gòu)正加速來(lái)臨，新的總線技術(shù)也將會(huì)應(yīng)用到汽車之中。
此外，汽車本身的產(chǎn)品特性也在發(fā)生變化。得益于通訊的快速發(fā)展及互聯(lián)網(wǎng)的接入，如今汽車已經(jīng)由封閉系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放系統(tǒng)，原有的Tier1技術(shù)垂直研發(fā)的模式也已然發(fā)生變化——從過(guò)去的軟硬一體演變?yōu)檐浻卜蛛x，在不同層次，有不同的供應(yīng)商以不同的形式參與進(jìn)整車開發(fā)和量產(chǎn)。
在市場(chǎng)對(duì)智能汽車日益增長(zhǎng)的需求下，軟件開發(fā)量和車載算力也與日俱增。OTA技術(shù)的產(chǎn)生則為汽車軟件不斷更新迭代奠定了基礎(chǔ)，汽車行業(yè)正逐漸過(guò)渡至軟件定義汽車的時(shí)代。
與此同時(shí)，汽車在交通中的角色上也有了轉(zhuǎn)變。自動(dòng)駕駛的出現(xiàn)使駕駛權(quán)逐漸向AI轉(zhuǎn)移，汽車不再僅僅是駕駛員手里的執(zhí)行系統(tǒng)，而是作為參與者在行駛過(guò)程中參與道路交通的決策。當(dāng)自動(dòng)駕駛逐漸解放駕駛員的雙手，未來(lái)的汽車也將不僅僅是交通工具，而將作為一個(gè)大型移動(dòng)智能終端為乘客帶來(lái)更多體驗(yàn)，變成未來(lái)移動(dòng)互聯(lián)中的重要節(jié)點(diǎn)。
以往的垂直形態(tài)的產(chǎn)業(yè)鏈逐漸迭代成為產(chǎn)業(yè)網(wǎng)，并在這張網(wǎng)上形成了越來(lái)越多的生態(tài)圈，值得注意的是這個(gè)“圈子”甚至拓展到了海外。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2022年上半年，我國(guó)汽車的出口數(shù)量達(dá)近121萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)約77%，其中乘用車同比增長(zhǎng)49.7%。可見，中國(guó)的市場(chǎng)在將汽車變成萬(wàn)物互聯(lián)的節(jié)點(diǎn)的同時(shí)，也秉持著開放的態(tài)度，將先進(jìn)的技術(shù)輸送向全世界。
在此背景下，實(shí)現(xiàn)智能駕駛技術(shù)量產(chǎn)的快速落地就顯得尤為重要。
智能駕駛深入演進(jìn) 域控中間件迎挑戰(zhàn)
整車通用的平臺(tái)是否靈活、穩(wěn)定，其中的應(yīng)用層起著十分重要的作用。智能駕駛域控制器對(duì)中間件有著高實(shí)時(shí)性、高性能計(jì)算、高可靠性和功能安全與信息安全等方面的需求。
圖片來(lái)源：中科創(chuàng)達(dá)演講報(bào)告
目前智駕域牽涉到的芯片既有大算力的SOC，也有傳統(tǒng)的MCU；從操作系統(tǒng)層面看，智駕域不僅涉及到QNX、 Linux等Posix接口的OS，也有MCU上的Osek或者其他微內(nèi)核操作系統(tǒng)......這就要求中間件必須兼容多個(gè)平臺(tái)，并承擔(dān)起多芯片、多核、異構(gòu)情況下的通訊。
針對(duì)這一需求，暢行智駕采用時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)作為通訊骨干網(wǎng)，自研中間件通訊組件RazorWare.RTE，解決了通訊兼容性問(wèn)題，能夠?qū)崿F(xiàn)跨域、跨端、跨OS、跨核通信。且中間件RazorWare提供的服務(wù)可以部署在任意軟件架構(gòu)上，有極強(qiáng)的靈活性。
另外，針對(duì)形式不一的應(yīng)用層南向接口，暢行智駕中間件提供豐富的接口形式來(lái)滿足應(yīng)用層的多元化需求。
當(dāng)前，汽車行業(yè)已進(jìn)入域控時(shí)代。暢行智駕希望為市場(chǎng)提供高功能安全、高吞吐量、高實(shí)時(shí)性的中間件，以滿足自動(dòng)駕駛對(duì)軟件的需求和挑戰(zhàn)。用一句話概括暢行智駕中間件解決方案，即：兼容性強(qiáng)，分“區(qū)” 而治，提供高算力所需吞吐量的同時(shí)，做到有“章”可循的實(shí)時(shí)性與功能安全。
技術(shù)為本 高性能中間件助智能駕駛量產(chǎn)落地
在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，汽車軟件最重要的兩大訴求為安全性與實(shí)時(shí)性。暢行智駕以時(shí)間觸發(fā)確定性調(diào)度策略，為域控制器提供有章可循的實(shí)時(shí)性與功能安全。
基于這一策略，可以在MCU側(cè)實(shí)現(xiàn)完全的硬實(shí)時(shí)調(diào)度，在SOC側(cè)做到相對(duì)硬實(shí)時(shí)的調(diào)度，中間件在微秒時(shí)間內(nèi)便能完成資源調(diào)配。另外，暢行智駕中間件方案從計(jì)算鏈、任務(wù)、接口參數(shù)三個(gè)維度監(jiān)控實(shí)時(shí)性與參數(shù)正確性，在軟件層面達(dá)到ASIL-D的高功能等級(jí)安全。該策略在滿足一定算力和吞吐量需求的同時(shí)，也能保證運(yùn)行周期的相對(duì)穩(wěn)定。
自動(dòng)駕駛對(duì)域控制器最重要的需求之一就是平臺(tái)的計(jì)算能力，其中包含AI計(jì)算能力和CPU計(jì)算能力。中間件在自動(dòng)駕駛軟件中起著承上啟下的作用，因此如何滿足應(yīng)用層對(duì)吞吐量的需求成為尤其重要的一大課題。
暢行智駕中間件提供AP兼容的接口、主流的DDS框架，并且提供事件型觸發(fā)調(diào)度的能力，能夠發(fā)揮出SOC的極限吞吐量，并可容忍偶然的Overrun。且暢行智駕中間件提供了一套易用的CV pipeline框架，其中包含硬件加速的各種接口、對(duì)硬件優(yōu)化的第三方算法庫(kù)，從而使CV/AI算法移植難度大大降低。
圖片來(lái)源：中科創(chuàng)達(dá)演講報(bào)告
自動(dòng)駕駛軟件的一大特征體現(xiàn)于快速迭代，于是如何適應(yīng)SDV的變化成為巨大挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對(duì)SDV的不斷迭代，暢行智駕中間件兼容SOA的接口，并提供符合ISO標(biāo)準(zhǔn)的南北向接口，以降低自動(dòng)駕駛移植難度、提升應(yīng)用軟件內(nèi)聚性。
此外，為了提升中間件的易用性，暢行智駕提供AI、平臺(tái)、數(shù)采三個(gè)層面的工具鏈，以支持主機(jī)廠的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)快速量產(chǎn)落地。
總而言之，暢行智駕將充分利用核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)，基于領(lǐng)先的實(shí)時(shí)平臺(tái)軟件、先進(jìn)的工具鏈、滿足最高等級(jí)功能安全的研發(fā)流程以及可持續(xù)迭代的域控平臺(tái)產(chǎn)品，推動(dòng)智能駕駛量產(chǎn)落地。
重在實(shí)踐 雙循環(huán)驗(yàn)證推動(dòng)智駕技術(shù)落地出海
作為承上啟下的重要軟件模塊，中間件一面承載著所有硬件提供的服務(wù)，一面承擔(dān)著應(yīng)用層數(shù)據(jù)交互的任務(wù)。因此，中間件在成熟落地之前還需經(jīng)過(guò)垂直驗(yàn)證。在中間件開發(fā)過(guò)程的驗(yàn)證環(huán)節(jié)，暢行智駕采用車-云、算法-硬件雙循環(huán)垂直驗(yàn)證的形式，并加上生態(tài)的加持，促進(jìn)中間件快速成熟。
外循環(huán)體現(xiàn)在“SDV+云服務(wù)+SOA接口”的循環(huán)驗(yàn)證。此前，暢行智駕與亞馬遜AWS達(dá)成合作，共同研發(fā)SDV產(chǎn)品；針對(duì)SOA的服務(wù)接口層，暢行智駕跟隨母公司中科創(chuàng)達(dá)加入SOAFEE組織，旨在快速推動(dòng)SOA服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化。
在暢行智駕公司內(nèi)部，則通過(guò)“算法+中間件+域控制器”的內(nèi)循環(huán)進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)別的驗(yàn)證，并進(jìn)行全系統(tǒng)大規(guī)模的路試，以確保中間件落地后的穩(wěn)定性和可靠性。
未來(lái)，隨著汽車架構(gòu)不斷演變、自動(dòng)駕駛持續(xù)發(fā)展，軟件定義汽車的拐點(diǎn)將提前來(lái)臨，暢行智駕將充分利用中科創(chuàng)達(dá)在OS操作系統(tǒng)及實(shí)時(shí)平臺(tái)軟件的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，深入探索和布局智能駕駛領(lǐng)域，并希望為行業(yè)提供更集中化的域控制器軟硬件產(chǎn)品及解決方案，助力國(guó)內(nèi)汽車自動(dòng)駕駛行業(yè)“借道超車”，并向全世界輸出先進(jìn)的自動(dòng)駕駛技術(shù)。
智能駕駛產(chǎn)業(yè)正迎來(lái)高速發(fā)展期。伴隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的高速發(fā)展，加速技術(shù)創(chuàng)新并推動(dòng)前沿技術(shù)落地已成為行業(yè)內(nèi)企業(yè)發(fā)展的首要驅(qū)動(dòng)力。
技術(shù)即話語(yǔ)權(quán)。無(wú)論是對(duì)于芯片、硬件廠商還是軟件供應(yīng)商而言，智能駕駛賽道都是一次全新的機(jī)會(huì)。暢行智駕將充分利用核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)智能駕駛量產(chǎn)落地，加速汽車行業(yè)智能化變革進(jìn)程，最終推動(dòng)軟件定義汽車與行業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步。
來(lái)源：蓋世汽車
作者：林品慧
