對于2023年的中國汽車產(chǎn)業(yè),不論謂艱難險阻、還是言波瀾壯闊,許多聲音已給出各自的年度印象。而將紛呈而來的印象匯集于言語,眾多回答的共性還是落于單字上——“卷”。
誠然,盡管“卷”字并非褒義,并的確給行業(yè)生態(tài)的穩(wěn)步發(fā)展帶來了諸多紛擾。但這一年,我們的確看到行業(yè)在“卷來卷去”的喧囂與競合中取得了顯著成績:汽車年銷跨進3000萬輛級、出口首次成為全球第一、新能源汽車月產(chǎn)銷首破雙百萬輛……等等成就不勝枚舉。
這一局面背后的支撐,是被“卷”出了的核心競爭力。僅智能汽車領(lǐng)域,這一年,產(chǎn)業(yè)圍繞智能化與電動化展開深入探索,智能輔助駕駛功能發(fā)展提速,城市NOA功能逐步上車量產(chǎn),并帶動芯片、傳感器等產(chǎn)業(yè)細分領(lǐng)域的大發(fā)展。

在此背景下,行業(yè)各方正聚焦于在更多技術(shù)細節(jié)獲取突破,例如更高性能的車規(guī)級芯片。在《汽車縱橫》推出的《變陣2023:汽車行業(yè)10個十大年度盤點》專題報道中,對于“跨域融合智能芯片”這一創(chuàng)新技術(shù),中國汽車工程學會專家?guī)毂惚硎?,要有效實現(xiàn)車輛軟硬件“分層解耦、跨域共用”,并充分利用硬件性能和軟件算法復用率支持自動駕駛域、智能座艙域等多任務場景跨域融合,其關(guān)鍵底層載體仍然為芯片。而芯片級跨域融合可實現(xiàn)性能協(xié)同和成本控制雙重效應,既能有效降低BOM成本、縮短通訊時延,又能幫助車企更快實現(xiàn)OTA升級,提升軟件更新頻率。
與此同時,隨著“軟件定義汽車”理念的日漸貫徹,以及多域架構(gòu)和中央平臺架構(gòu)逐步落地應用,基礎(chǔ)軟件也同樣成為可決定汽車產(chǎn)品力高低的重要因素,并逐步成為面向未來的汽車智能化解決方案的核心要素。

然而,隨著軟硬件開發(fā)節(jié)奏加速、系統(tǒng)成本的下降壓力以及新車從研發(fā)到上市時間周期的大幅縮短,這些來自市場節(jié)拍的“變奏”,也正催促車企與供應商去探索新的智能化方案,并尋找針對市場日新月異趨勢適應程度更高的方法學。
好在,汽車軟硬件的生態(tài)繁榮似乎近在咫尺。近期,全國政協(xié)常委、經(jīng)濟委員會副主任、工業(yè)和信息化部原部長苗圩便表示,對于智能汽車如何發(fā)展還有許多問題需要認真謀劃,他認為制造行業(yè)的微笑曲線在汽車行業(yè)不斷顯現(xiàn),基于智能網(wǎng)聯(lián)汽車的服務生態(tài)有望成為車企及供應商的盈利增長點?!半S著基礎(chǔ)軟件與異構(gòu)的硬件形成兼容,有可能出現(xiàn)PC時代的Wintel聯(lián)盟,手機時代的Arm安卓聯(lián)盟,新的軟硬件生態(tài)將為產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新活力?!?/p>
走出開發(fā)端的不確定性困境
大量問世的智能汽車產(chǎn)品,背后映射出的正是跨行業(yè)多技術(shù)方案在汽車這一載體上的日漸繁榮。不過,市場端“百花齊放”雖好,但對于開發(fā)端,則意味著另一番景象。
誠然,當前擺在智能汽車開發(fā)端面前的一大癥結(jié),便是開發(fā)方法學的不一致性。盡管無論是車企、零部件供應商還是軟件公司,均投入了大量人才、資源用以構(gòu)建軟件體系,力求在軟件建設(shè)上取得實質(zhì)性進展。但在整車E/E架構(gòu)的不斷演變下,由于對軟件計算形態(tài)的理解存在差異,正致使各方對車內(nèi)通訊架構(gòu)、計算模型以及應用軟件開發(fā)的方法、通訊關(guān)系呈現(xiàn)出“五花八門”的各異趨勢。

這既影響到車型產(chǎn)品的定制開發(fā)成本,也對智能汽車軟件生態(tài)的中長期規(guī)劃造成制約,而影響之一便是軟件開發(fā)成本的超載。當前,包括整車改bug、軟件重構(gòu)在內(nèi)的成本投入,還很難在單車型中去攤銷。特別是在當下新車型的開發(fā)周期越來越短、數(shù)量越來越多、市場越來越細分的背景下,單臺車的銷售收入是否能夠負擔巨大的軟件成本,成為越發(fā)尖銳的課題。
此外,針對非常復雜的汽車工程化體系,每增加、修改或更新一個部件都會對整車開發(fā)產(chǎn)生新的影響變量。而隨著新的軟件嵌入進技術(shù)體系,當前開發(fā)體系規(guī)模龐大的基礎(chǔ)邏輯和組件,也阻礙著軟件人才、天才程序員等開發(fā)者的參與和創(chuàng)新。因此,盡管整個汽車行業(yè)都在新E/E架構(gòu)、軟硬件調(diào)試以及開發(fā)方法等方面做大量的投入,但進步的軌道和速度仍然不能按照期待的時間去完成,并陷進了“創(chuàng)新成本”與“工程成本”之間的鴻溝。

東軟睿馳總經(jīng)理曹斌對此表示,現(xiàn)階段工程成本與創(chuàng)新成本的粗略比例為50:1,使得整個開發(fā)體系成本高昂,但創(chuàng)新速度依然低下。在此背景下,他認為未來智能汽車的終極發(fā)展路徑目前仍處于探索期,而創(chuàng)新發(fā)展軌道的突破性拐點,是將工程成本和創(chuàng)新成本之間差距降為5:1乃至更低,才能讓更多的創(chuàng)新思想及特性更快速地導入車輛平臺中。因此,與其在原有開發(fā)結(jié)構(gòu)上增刪修改,不如做出有別于傳統(tǒng)的整車產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造的一套全新汽車軟件開發(fā)體系,讓第三方開發(fā)者的創(chuàng)新想法也可以更容易、快速地導入到車輛平臺中。

對此,基于在SDV領(lǐng)域所積累的豐富車內(nèi)軟硬件的實踐經(jīng)驗以及對復雜計算架構(gòu)的深刻理解,東軟睿馳推出openVOC(Vehicle On Chip)軟硬件開放技術(shù)框架,期望在“一顆芯片”上構(gòu)建“整車核心智能化軟件功能”所運用的“硬件形態(tài)+軟件架構(gòu)”,以充分發(fā)揮芯片的計算能力,讓軟件能提供真正落地的SOA開發(fā)平臺,使得雙方在協(xié)同中實現(xiàn)數(shù)據(jù)和服務的互享、互通和調(diào)用,從而構(gòu)建開放共贏的創(chuàng)新生態(tài),讓創(chuàng)新開發(fā)化繁為簡,高效、更低成本的為整車提供智能汽車創(chuàng)新方法。

創(chuàng)新如何化繁為簡
東軟睿馳為openVOC明確了幾項關(guān)鍵目標,首先便是實現(xiàn)軟件復用,以期降低整車成本并實現(xiàn)智能化應用的快速創(chuàng)新。同時,這也是順應市場走向單芯片方案的趨勢,openVOC可以在早期階段去解決芯片內(nèi)海量虛擬化數(shù)據(jù)資源、各組件間資源混合使用、通訊協(xié)同和處理器應用部署等問題。
換到智能汽車產(chǎn)品發(fā)展的角度來看,這是未雨綢繆式的戰(zhàn)略布局。盡管當前由于芯片算力和成本等因素的影響,量產(chǎn)的汽車智能化方案仍主要采用多芯片方案,例如L2+級行車和行泊一體。但值得注意的是,隨著20萬元及以上車型的L2級輔助駕駛搭載率已經(jīng)超過50%,市場的增量預期空間正在大幅減少。相比之下,20萬元以下,特別是15萬元以下市場有巨大的增長潛力。而單芯片方案主要面向10-20萬元級別的乘用車,具有成本優(yōu)勢,可降低整個域控制器的BOM成本,正顯示出單芯片方案在行泊一體方向的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

與此同時,在新電子電氣架構(gòu)方面,高性能車規(guī)芯片正在幫助中國廠商走在發(fā)展前列。通過本土供應鏈不斷創(chuàng)新,推動電子電氣架構(gòu)進步,最終實現(xiàn)中央計算。東軟睿馳認為,伴隨智能化的創(chuàng)新推動,新E/E架構(gòu)向域控制器升級,采用SOA架構(gòu)思想的域控制器逐步實現(xiàn)量產(chǎn),形成中央集中式架構(gòu),使整個行業(yè)的創(chuàng)新效率以“中央計算”為核心,形成廣義汽車操作系統(tǒng)的分布式特征。因此需要繼續(xù)推動E/E架構(gòu)的“以終為始”。
既然提出了適應新形勢的軟件方法,當然也要搭配更好的開發(fā)工具。因此,為了實現(xiàn)將創(chuàng)新功能快速導入功能的開發(fā),東軟睿馳同步推出了隨著產(chǎn)品技術(shù)不斷升級的5大關(guān)鍵組件:NeuSAR、智駕組件、場景引擎、車云組件和硬件產(chǎn)品定義。

首先,是面向“全新一代E/E架構(gòu)域控研發(fā)”的軟件開發(fā)平臺NeuSAR 4.2。其在繼承安全性和可靠性的基礎(chǔ)上,全面增強應用創(chuàng)新和自動駕駛屬性。通過符合AUTOSAR標準的基礎(chǔ)軟件(NeuSAR aCore、NeuSAR cCore)和中間件(NeuSAR SF)的結(jié)合,確保安全可靠性的同時解決創(chuàng)新性挑戰(zhàn)。其中,NeuSAR SF中的整車消息總線VMB(Vehicle Message Bus)加強了自動駕駛關(guān)鍵需求,實現(xiàn)了跨語言開發(fā)組合。NeuSAR Python框架提供了靈活的云端兼容性,實現(xiàn)了跨域、跨功能組合的應用軟件開發(fā)。同時,NeuSAR提供了完整的工具鏈,覆蓋設(shè)計、開發(fā)、調(diào)試、部署、測試、集成等全開發(fā)過程,全面降低開發(fā)門檻,縮短開發(fā)學習周期。

其次,通過NeuSAR軟件平臺模塊預置,面向“智能駕駛開發(fā)者生態(tài)協(xié)同創(chuàng)新”的智駕組件,提供了可自定義的應用功能架構(gòu)、支撐組件庫、開發(fā)友好型工具。該組件通過消息訂閱與發(fā)布的方式,實現(xiàn)了算法間的方便調(diào)用和多種算法的高效組合,降低了應用組件適配的復雜度,實現(xiàn)了組件間的高速數(shù)據(jù)傳輸和高效硬件資源調(diào)度,最終實現(xiàn)了二進制的組件復用。同時,通過預定義的消息機制,該組件也實現(xiàn)了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),可為用戶提供更為豐富的駕乘體驗。

再次,考慮到智能汽車業(yè)態(tài)發(fā)展中愈來愈多的非傳統(tǒng)汽車行業(yè)新型生態(tài)應用接入,東軟睿馳車云組件提供了NXMQ通信、數(shù)字鏡像云、自動駕駛云工具組件,實現(xiàn)了云端-管道-車端的直接上云設(shè)計。其可使得車端ECU的預定義消息直接上云,云端ECU的消息可被訂閱和調(diào)用,核心算力轉(zhuǎn)移到云端服務器中,充分利用云平臺的彈性和分布式優(yōu)勢,釋放本地芯片算力,實現(xiàn)分鐘級場景迭代,提高資源的靈活性和可用性。

繼次,面向“整車智能場景應用創(chuàng)新”的場景引擎通過接入數(shù)據(jù)、服務、AI等組件,提供動態(tài)數(shù)據(jù)、動態(tài)服務、動態(tài)場景的全套工具鏈。該組件支持500+腳本并發(fā),灰度發(fā)布以及服務上云的配置和管理。通過NeuSAR消息總線、Python、Webservice擴展模塊,場景引擎以低代碼、輕量化的部署方式支持Webservice調(diào)用,實現(xiàn)了SOA應用的靈活部署和高效創(chuàng)新。這種部署方式同樣有效縮短了從設(shè)計到工程落地的周期,同時對用戶需求進行了預判服務。

最后,通過對Face-Brain-Body構(gòu)型中承載智能化功能的Brain進行產(chǎn)品形態(tài)的定義和描述,東軟睿馳也推出了符合openVOC開放技術(shù)架構(gòu)的軟硬一體系統(tǒng)的產(chǎn)品實踐案例:X-Center 2.0。其進一步通過一顆芯片覆蓋多樣化的智能駕駛功能,提供40TOPS AI算力、200KDMIPS CPU算力、440 GFLOPS 3D渲染算力,支持麥克風、音響、語音視覺多模態(tài)交互等座艙基本模塊,并結(jié)合底層硬隔離設(shè)計方案,實現(xiàn)座艙域、儀表域、智駕域安全隔離和獨立運行。
總體而言,openVOC及其組件的整體意義在于將應用開發(fā)者的編程門檻縮短1-2年,賦能車企解決80%的工程化任務,推動中國智能汽車產(chǎn)業(yè)邁向更具創(chuàng)新性的未來。
為汽車軟件生態(tài)注明方向
“卷往何處”,是新年之交對中國汽車產(chǎn)業(yè)承前啟后的簡練表達,而各家車企均給出了雄心勃勃的年度目標,預示著2024年的新能源市場競爭格將更加激烈。在這場汽車革命下半場的競爭中,智能化水平依然是評判勝負的標桿。值得慶幸的是,在智能汽車領(lǐng)域,從整車到供應鏈、從硬件到軟件……生態(tài)鏈正在逐步完善,中國汽車的創(chuàng)新步伐也將更加迅猛。隨著高速領(lǐng)航輔助的普及化,車企的技術(shù)競賽正進入城區(qū)領(lǐng)航輔助的全新階段。而政策層面,L3級自動駕駛測試牌照批量發(fā)放,同樣也意味著智能化產(chǎn)品和技術(shù)的競爭距邁入下一階段為時不遠。
基于openVOC,東軟睿馳致力于構(gòu)建一個開放、共贏、靈活高效的創(chuàng)新生態(tài)。迄今為止,東軟睿馳已與20多家車企實現(xiàn)了量產(chǎn)合作,為其創(chuàng)新發(fā)展提供有力支持。相關(guān)軟件開發(fā)平臺和產(chǎn)品已與許多本土化的算法、通訊、安全、芯片、微內(nèi)核等企業(yè)良好適配與集成,適配周期可在“周”內(nèi)計算,并在半年內(nèi)即可進入整車測試的準量產(chǎn)狀態(tài)。這不僅縮短了研發(fā)周期和開發(fā)成本,而且在后續(xù)階段,可以進行零成本的跨車型功能迭代遷移,充分實現(xiàn)軟件資產(chǎn)的復用。
隨著openVOC開放技術(shù)框架及相關(guān)組件的正式發(fā)布,這不僅象征著汽車軟件生態(tài)將迎來更高的創(chuàng)新速度、更低的開發(fā)成本、更低的開發(fā)者準入門檻。也給在忙于“卷”的整個汽車產(chǎn)業(yè),帶來了軟件生態(tài)的一個明確發(fā)展方向,并將使整車開發(fā)更為高效,差異化創(chuàng)新更加開放,應用生態(tài)更加廣泛。