大咖說｜利用R-CAR開放式接入平臺（RoX）加速“軟件定義汽車”

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

“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，由軟件驅動的精確控制和發(fā)動機運行優(yōu)化技術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）應運而生。RoX專為R-Car產品家族設計，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，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平臺標志著汽車技術進入下一個前沿領域，其將傳統(tǒng)車輛轉變?yōu)榫邆渥赃m應、個性化和互聯(lián)互通能力的系統(tǒng)。與主要依賴硬件驅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。這一范式轉變?yōu)檐囕v設計、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的核心在于能夠將硬件與軟件分離，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)設備中的更新類似，但增加了安全性、可靠性和穩(wěn)健性的復雜層級。這意味著汽車制造商可以遠程推送更新以修復漏洞、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）和機器學習（ML）領域的最新成果，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，這種適應性至關重要，它不僅需要車輛系統(tǒng)能夠持續(xù)自我優(yōu)化，以應對日益復雜的道路環(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。先進的遙測技術可以實時提供車輛性能數(shù)據(jù)，并在關鍵問題出現(xiàn)之前預測維護需求。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設施、其它車輛，以及個人智能設備進行通信，從而形成一個整體網(wǎng)絡，提升城市交通的便捷性和效率。

當今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商，這極大增加了軟件測試和ECU集成的復雜度。而更為復雜的是，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，軟件供應商的多樣性也進一步增加了因集成復雜性而產生缺陷的風險。

構建SDV面臨著涉及技術、法規(guī)和運營領域的新挑戰(zhàn)。以下概述了這些挑戰(zhàn)的多樣性與相互關聯(lián)性：

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

網(wǎng)絡安全風險：強大的網(wǎng)絡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)關于車輛安全、數(shù)據(jù)隱私和排放的不同標準與規(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)絡安全及AI開發(fā)間的技能差距。

03、評估當下數(shù)字時代的汽車產業(yè)價值鏈

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

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

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)供應商，包括半導體、操作系統(tǒng)和中間件公司，最初只為一級供應商提供獨立的組件，現(xiàn)在則需要構建一個產品棧，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平臺專為當前一代R-Car SoC、即將推出的R-Car Gen 5 MCU/SoC產品家族，以及未來的產品而設計。這一全新平臺為OEM和一級供應商提供強大的靈活性，讓他們能夠設計一系列適用于ADAS、IVI、網(wǎng)關與跨域融合系統(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內核的全新統(tǒng)一硬件架構，使用R-Car Gen 5產品的客戶可以在跨車型和迭代的各種E/E應用中復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持續(xù)維護的開發(fā)解決方案。

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（備注）本文章中提及的所有圖片及文案其均為其瑞薩官網(wǎng)提供。