长城汽车赵澎：新汽车电子软件架构设计及其挑战

由中国科学技术协会、北京市人民政府、海南省人民政府、科学技术部、工业和信息化部、生态环境部、住房和城乡建设部、交通运输部、国家市场监督管理总局、国家能源局联合主办的第四届世界新能源汽车大会（WNEVC 2022）于8月26-28日在北京、海南两地以线上、线下相结合的方式召开。

在8月28日下午举办的专题论坛“下一代电动化平台及电子电气架构”上，长城汽车股份有限公司电子电器架构总工程师赵澎发表精彩演讲。

以下内容为现场演讲实录：

近年来，汽车同其他行业一样，开始了从硬件定义到软件定义的转型。传统汽车设计是基于静态开发模式，而软件定义所带来的概念主要包括软硬解耦、平台化、虚拟化的软件迭代，是新一代汽车电子和软件开发迫切需要的元素。当下的电动化、智能驾驶、座舱驾乘体验与云端、移动段IOT生态的连接，以及当下现代消费者对车内数字生活的体验，如手机一样，能够得到快速的功能升级。这些变化方向带来了相对以前更加复杂的汽车电子和软件设计，但同时带来了与其他行业相近的汽车软件设计特征，包括汽车与其他生态的耦合及连接，这些元素增加了汽车软件定义转型的可行性和必要性。

我们看到各车企、供货商、软件公司、科技公司、云计算、芯片、通讯等行业，纷纷加入到新的汽车软硬件架构及相关技术研发当中。我们看到一些主要方向，包括将整车软件集中在少数高性能的计算平台中，采用软件实践，同时保留汽车所必需的确定性的数据安全，形成定向软件，便于开发及验证。整车软件SOA化或微服务化、软件分层、虚拟化、解耦功能服务软件和硬件，通过标准的API完成高效的软件开发功能部署及软件移植。硬件方面，控制器集成数量大幅度减少及区域化，实现简化整车软件功能分布为目的。同时，采用异构的服务器进行边缘计算通讯，整车的控制、数据的通讯采用高带宽KOS、数据安全、动态化管理等元素，同时传统的KMB继续保留，当然会有增强。同时，整个行业开始采用开放、开源、标准的生态模式，与现有的车企私有数据、自身特殊性控制特征做出结合。

汽车行业需要借鉴其他先行行业的生态、技术、开发模式，引入敏捷模式，部分改变现有的静态模型。同时，我们强调更加高效、灵活的数据收集和AI数据挖掘，适应和理解用户的习惯、意图，通过OTA建立全生命周期的功能，提出超出初始预期的新功能和新体验。

面对这些变化，长城也在进行自身的智能化转型。新能源和智能网联车型不断提升，同时对传统的平台、技术，将数字化、智能化转型引入新的互联网产业生态。目前，智能化电子开发团队规模达到了近千人，软件团队2200人，还不包括子公司的相关软件开发团队。在车端，长城开始开发新一代电子架构，采用高性能的自主自动驾驶座舱及中央计算，除整车操控外，软件尽量向高性能平台芯片转移，功能迭代升级可SOTA少量ECU实现。另外，通过几个区域控制器整合集成多个传统功能ECU软硬件，同时整车功能分配与通讯标准化、平台化、整车数据交互、控制更多通过以太网实现，同步于车端架构，开发新的云架构平台，包括OTA、车辆及用户数据管理、挖掘，汽车软件服务化运营、个性化设置与选择。同时，我们试图开放一些汽车的操控和驱动权限，全场景的体验服务，智能推荐、场景引擎等。

在车辆操控层面，集成整车级的动力底盘软件功能，便于进行整体的能源管理、操控系统，更好与自动驾驶、云端协同。整车软件通过SOA化的控制策略和算法，包括基础的工程、系统组建，完成整车功能服务的实现、场景融合协同，最终目的是形成整车的软件平台。

汽车引入云端或ICP技术，目前依然存在明显的技术瓶颈，汽车极强的物理分布式属性，有限的成本、资源，相对于云端接近无限的能耗、计算、存储、通讯资源之间还存在巨大的距离。行业正在进行各种适合汽车的基础软件OS、芯片、通讯技术的开发，但当前依然处于混合型软件架构阶段，未来可能会面临多次的技术重构，需要很多中间过渡流程。具体看整车的控制功能，依然分散于各级控制系统当中，几个主要的域芯片没有做到融合，多个操作系统、多种中间标准协议，SOA软件和传统嵌入式软件并存的局面。软件与硬件及技术软件平台的解耦和虚拟化只能在局部实现，所以现在形成了一个更为复杂的混合型软件架构，复杂操作系统、软件的确定性调度依然是具体命题，功能与硬件的解耦取决于硬实时和BIO硬件的依赖，对本地高速通讯的依赖。区域化及边缘计算仍然不能很好平衡高集成度、高算力、高带宽与传统汽车的成本、布置、配置、线速、粗细。

同时，整车软硬件平台的重构可能要求传统车企对现有的垂直化组织、扁平化流程做出调整，需要建立更为强大的软件能力，要有更大规模的资源投入，可行性、必要性、价值判断都各自不是很相同。软件定义汽车的转型应该是确定不移的方向，但是需要相关行业一起开发相关的技术，建立开放、标准、车端及技术生态API，过去车企单独、封闭的设计及开发方式，对于完成这样的转变异常困难。以上是我们长城关于新的电子架构和软件的分享。谢谢大家。