对SDV的一些反思

讨论软件定义汽车的首要任务是明确定义。什么是软件定义汽车？更重要的是，车厂打算用SDV做什么？但太多人似乎正在滥用这个术语以达到自己的营销目的。‍ 通用上周宣布恢复雪佛兰Blazer电动车的销售，该车曾因软件质量问题被迫在12月暂停交付。 当通用这样的车厂表示其修复措施现在是通过软件更新来实现的时候，向公众传递的信息就是“别担心，这没什么大不了的”。

然而，通用的Blazer电动车停售事件却是一件大事。 12月，据车媒Edmunds报道称，在从洛杉矶到圣地亚哥的旅行中，一辆全新的Blazer车型“开始显示8种不同的警告信息，车窗开关停止工作，然后信息娱乐显示屏完全崩坏，陷入关闭、打开、显示以太平洋为中心的地图和再次关闭的无限循环”。记者补充说：“直到我们把车停在高速公路上，重新启动。重启后一切正常，但一小时后，又出现了这种情况。” 与软件相关的召回事件继续困扰着汽车行业。这就是现实。 不要指望软件定义汽车（SDV）的出现能解决问题。相反，事情会变得更糟。 车厂通常会将复杂的软件和系统集成问题强加给Tier 1。OEM看到了软件日益增长的价值，希望通过制造SDV来增加利润。但是，据业内知情人士透露，他们正在走捷径，没有为系统集成配备适当的人员。这很可能会给他们带来麻烦。

定义SDV‍‍

要了解这一最新趋势的影响，我们先来定义一下SDV。什么是SDV？更重要的是，车厂打算用SDV做什么？ 业界的多数人或许以为自己早就明白了SDV，但其实对于许多不同利益相关者来说，SDV这样的标签有着不同的含义。 在多年的自动驾驶热潮冷却之后，SDV又来拯救世界了。汽车营销人员很高兴，因为无论是微处理器公司还是软件供应商，每一方都可以声称在SDV的狭义细分市场上取得了小小的胜利。 但这并不适用于SDV设计和工程。 舆论有夸大概念的能力，却忽视了将SDV带到消费者面前所需克服的软件和硬件工程挑战。 Tesla因素‍‍ 尽管存在定义难题，但行业观察者们在一点上达成了共识： 如今，车厂们正逐渐意识到软件的重要性。当Tesla在市场上一鸣惊人时，许多人都被打了个措手不及。 Tesla近乎疯狂地关注在其中央计算架构上运行的软件。当Tesla承诺通过软件更新和增加功能时，这已成为整个行业的愿景。 现在，车厂和技术供应商都在匆忙地从domain转向zonal和中央计算，并发誓要通过软件更新汽车功能。他们不再需要Tier 1开发另一个黑盒来实现新功能。

通过SDV实现OTA‍‍

汽车行业及媒体最初认为，SDV的核心是OTA更新，为消费者提供便利。

例如，在汽车召回的情况下，OTA软件更新可以取代经销商的上门服务。更妙的是，汽车的中控可以完全更新，而无需更换硬件。

Moto Trend在宣传SDV时告诉读者，OTA“彻底改变了车载屏幕”。

忘掉那些与你刚购车时一成不变的屏幕吧，也不要再想着去经销商那里进行软件更新了。在汽车停放期间，一切都会自动发生，无需物理连接，通常是在你睡觉的时候。更重要的是，这意味着即使是多年的老车也能像新车一样拥有所有最新的软件功能（受硬件限制的除外）。这对旧车车主来说是一个巨大的价值提升。

这种对任何技术都不厌其烦的报道让人害怕。

问题就在这里。SDV不会由消费者驱动。正如Semicast Research首席分析师Colin Barnden所写的那样：“没有客户会在买车时要求购买SDV。”

SDV是车厂为提高利润而推出的一项新计划。

为什么OEM需要SDV？‍‍‍‍‍‍‍‍‍

Blackberry QNX的欧洲、中东和非洲地区汽车销售经理Somasundaram Alagappan提出了促使车厂倾心于SDV的两大关键因素。首先，他们希望“当下的产品能在其生命周期内不断完善和升级”。他补充说，这主要由软件驱动，但不要忘了主机硬件。其次，车厂明白，汽车的出货量正在减少。Alagappan说：“每个人都希望获得经常性收入。换句话说，车厂对汽车的每一次更新、每一个新功能、每一次改进，都有可能带来新的收入。”

但是，汽车行业是否已经为SDV做好了准备？

Alagappan承认：“每个人对SDV都有自己的看法……这可能也是行业尚未准备好的一个原因……没有人设定任何KPI。”

问题不仅仅在于KPI。

Intel汽车事业部副总裁兼总经理、Intel研究员Jack Weast认为，尽管“软件定义”的营销宣传铺天盖地，但实施SDV的车厂寥寥无几。

Weast说：“你可以开发一个hypervisor，通过软件来分离工作负载……但目前大多数车载SoC在设计上并不能通过硬件对安全和非安全工作负载进行更严格的分离。”

“正确的SDV”是Weast在Intel重新进入汽车领域时提出的主张。虽然“正确的SDV”的细节仍需解释，但Weast在开发SDV架构时提出安全问题是有先见之明的。

后视摄像头与信息娱乐屏幕‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

汽车行业还未进入SDV阶段，车厂就已经开始明目张胆地无视安全问题，例如后视摄像头使用信息娱乐操作系统，或使用信息娱乐屏幕显示与驾驶有关的数据。

谈到后视摄像头召回问题，CMU教授Phil Koopman说：“后视摄像头的很多问题归根结底是车厂试图使用消费级硬件和软件来实现安全关键功能。”

对于Tesla Model 3和Y车型的拥趸来说，没有仪表只意味着一件事：“Tesla致力于打造一个简洁、用户友好的界面”。Koopman说：“在这些车型中，为信息娱乐系统设计的屏幕空间与仪表共享。难道只有我一个人猜测，信息娱乐屏幕变暗可能会影响到驾驶员查看车辆信息？有人会在信息娱乐系统上显示车辆警告指示灯吗？他们到底在想什么？”

必须指出的是，积极采用消费级硬件和软件的决定，主要是由希望降本的OEM推动的。

降低成本‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

同样的降本原则似乎也在促使着车厂开发SDV，希望减少车内ECU的数量。

从理论上讲，尽管单台计算机的单价较高，但其成本效益可能更高，因为中央计算架构使其能够与不同功能共享资源。另一方面，数百个控制器，无论是传统汽车架构中常见的8位还是32位CPU，都同样需要电路板、电源和内存，就像中央计算机一样。

简而言之，SDV的流行说法是“SDV发展了车辆电子架构，降低了制造成本，加快了远程开发、部署和管理车辆软件的速度。软件将通过OTA传输，便于更新”。

但现实情况是非常微妙的。

中央计算机不仅需要更大、更复杂的连接器，还需要主动冷却系统。除了硬件之外，单个CPU的问题还包括潜在的单点故障。

另一方面，在分布式架构中，改变一个关键节点不一定会影响其他节点。

理论上，分布式系统的诊断可能更简单，因为更容易确定是哪个“盒子”坏了。然而，在中央计算架构中，100个软件元素共享一个中央处理器，要找出系统崩溃的根本原因就更难了。在最糟糕的情况下，每个软件都可能排成一排，同时向CPU要求更多资源。

那么，基于中央计算的SDV是否是车厂降低成本的关键？

鉴于每个行业都在争论分布式系统架构与集中式系统架构，建议汽车行业回到100个ECU的时代似乎是一种倒退。然而，这场争论的答案从来都不明确。这取决于OEM希望在中央计算上运行的功能，以及其他更适合独立控制的功能。

软件的协调‍‍‍

在中央计算系统中，中间件或被称为“调度器”的东西（可确定功能的优先级）所扮演的角色变得非常重要。

Blackberry QNX的Alagappan解释说，典型的SDV是由多个组件（硬件和软件）组成的三明治。它们包括底层硬件、硬件抽象层、操作系统和中间件。最上层是应用层。

如今，OEM希望获得完整的SDV堆栈，但不一定非要从单一供应商处购买。

车厂往往有自己喜欢的操作系统或特定硬件。更重要的是，SDV必须能够处理来自不同供应商的多个SoC和多个操作系统。中间件人员必须协调底层是否能够实现上层的要求。这一过程的管理直接影响到SDV的性能和安全性。

为此，TTTech Auto和Blackberry前不久宣布建立合作伙伴关系，共同将Blackberry的QNX实时操作系统与TTTech Auto的安全软件平台MotionWise集成，用于ADAS和SDV。

QNX即将推出的名为SDP 8.0的实时操作系统将与TTTech Auto的调度程序原生集成。这是根据一些不想购买TTTech Auto的整个MotionWise软件包的OEM的要求进行的。

Blackberry QNX承诺，到今年年底，将以预包装、预认证功能安全ASIL-D软件的形式提供给OEM厂商。

SDV可能会出很多问题。在大多数车厂在软件和系统集成方面非常薄弱的时候，SDV并不是他们的救星。当然，单个中央处理器可以使某些软件应用的编程变得更容易。但是，过去只存在于一个盒子中的孤立问题，现在可能会影响SDV的整个中央计算架构。系统集成变得比以往任何时候都更加重要。

审核编辑：黄飞