利用R-CAR開(kāi)放式接入平臺（RoX）加速“軟件定義汽車(chē)”

“軟件定義汽車(chē)（SDV）”一詞在過(guò)去幾年中被頻繁提及。事實(shí)上，近半個(gè)世紀以來(lái)，軟件就一直在改善駕乘體驗和安全性方面發(fā)揮著(zhù)巨大作用。自20世紀70年代引入軟件管理的電子控制系統以來(lái)，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(shí)間內，由軟件驅動(dòng)的精確控制和發(fā)動(dòng)機運行優(yōu)化技術(shù)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(kāi)發(fā)模式，這種開(kāi)發(fā)模式需要將云原生開(kāi)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(kāi)發(fā)。

鑒于此，瑞薩電子全新的R-Car開(kāi)放式接入平臺（RoX）應運而生。RoX專(zhuān)為R-Car產(chǎn)品家族設計，簡(jiǎn)化硬件和軟件的集成，并加快汽車(chē)工程師的開(kāi)發(fā)速度。R-Car產(chǎn)品家族是唯一能夠滿(mǎn)足從區域電子控制單元（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(kāi)發(fā)下一代SDV，并能夠為從入門(mén)級到豪華級全系列車(chē)型提供安全、持續的軟件更新。

01 為何要發(fā)展SDV?

SDV平臺標志著(zhù)汽車(chē)技術(shù)進(jìn)入下一個(gè)前沿領(lǐng)域，其將傳統車(chē)輛轉變?yōu)榫邆渥赃m應、個(gè)性化和互聯(lián)互通能力的系統。與主要依賴(lài)硬件驅動(dòng)且功能變更需物理改造的傳統車(chē)輛不同，SDV主要利用軟件來(lái)控制、管理和更新車(chē)輛的操作。這一范式轉變?yōu)檐?chē)輛設計、維護以及整體駕駛體驗帶來(lái)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(jìn)行無(wú)線(xiàn)（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(lèi)似，但增加了安全性、可靠性和穩健性的復雜層級。這意味著(zhù)汽車(chē)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(wú)需車(chē)主前往經(jīng)銷(xiāo)店。對于消費者而言，這意味著(zhù)他們將擁有一個(gè)更加靈敏且不斷優(yōu)化的用車(chē)體驗。

SDV最顯著(zhù)的優(yōu)勢之一是提升了自動(dòng)駕駛的安全性。通過(guò)集成人工智能（AI）和機器學(xué)習（ML）領(lǐng)域的最新成果，軟件更新能夠持續提升車(chē)輛環(huán)境感測和應對能力。在汽車(chē)行業(yè)加速向全自動(dòng)駕駛時(shí)代邁進(jìn)的背景下，這種適應性至關(guān)重要，它不僅需要車(chē)輛系統能夠持續自我優(yōu)化，以應對日益復雜的道路環(huán)境，還需實(shí)現實(shí)時(shí)信息處理，確保駕駛決策的準確性和安全性。

此外，SDV還促進(jìn)了車(chē)輛管理和診斷的優(yōu)化。先進(jìn)的遙測技術(shù)可以實(shí)時(shí)提供車(chē)輛性能數據，并在關(guān)鍵問(wèn)題出現之前預測維護需求。這可以減少停機時(shí)間，延長(cháng)車(chē)輛使用壽命，為車(chē)隊運營(yíng)商和個(gè)人車(chē)主節省成本、提高可靠性。

SDV模式還推動(dòng)了與其它數字生態(tài)系統的無(wú)縫集成。車(chē)輛可以與智慧城市基礎設施、其它車(chē)輛，以及個(gè)人智能設備進(jìn)行通信，從而形成一個(gè)整體網(wǎng)絡(luò )，提升城市交通的便捷性和效率。

當今SDV的全新行業(yè)價(jià)值鏈

02 SDV需要實(shí)現成功的數字化轉型

如今，一輛典型的現代化汽車(chē)普遍搭載超過(guò)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，大多數開(kāi)發(fā)流程遵循“敏捷”模式，需要通過(guò)每晚的持續集成/持續開(kāi)發(fā)回歸測試來(lái)驗證需求。此外，軟件供應商的多樣性也進(jìn)一步增加了因集成復雜性而產(chǎn)生缺陷的風(fēng)險。

構建SDV面臨著(zhù)涉及技術(shù)、法規和運營(yíng)領(lǐng)域的新挑戰。以下概述了這些挑戰的多樣性與相互關(guān)聯(lián)性：

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

■ 網(wǎng)絡(luò )安全風(fēng)險：強大的網(wǎng)絡(luò )安全可防止黑客攻擊、數據泄露和其它惡意活動(dòng)，包括確保通信渠道的安全。

■ 法規合規性：保證遵守各地區關(guān)于車(chē)輛安全、數據隱私和排放的不同標準與規定。

■ 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(gè)車(chē)隊。

■ 可靠性和冗余性：冗余系統可確保在軟件或硬件出現故障時(shí)仍能持續運行。

■ 數據隱私與倫理：提供嚴格的數據保護措施和透明的數據使用方式，同時(shí)解決自動(dòng)駕駛所涉及的倫理問(wèn)題。

■ 高昂的開(kāi)發(fā)成本：管理與開(kāi)發(fā)、測試和部署先進(jìn)軟硬件相關(guān)的成本，尤其針對小型制造商而言。

■ 人才獲取與技能缺口：彌合傳統汽車(chē)工程與現代軟件、網(wǎng)絡(luò )安全及AI開(kāi)發(fā)間的技能差距。

03 評估當下數字時(shí)代的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈

直到最近，汽車(chē)的概念設計、開(kāi)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(wù)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(dòng)集成任務(wù)的實(shí)施。

當代汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的價(jià)值鏈及其底層電氣/電子（E/E）架構因電動(dòng)化、自動(dòng)化化以及車(chē)隊互聯(lián)等主要驅動(dòng)力而發(fā)生顛覆性的變化。在此背景下，數字化已成為產(chǎn)業(yè)核心。在傳統一級供應商的部分職責被OEM吸收的同時(shí)，價(jià)值鏈中也涌現出了一批全新的服務(wù)提供商，包括在開(kāi)發(fā)階段和實(shí)際應用過(guò)程中匯聚并整合各個(gè)環(huán)節的云平臺與軟件服務(wù)公司。

此類(lèi)全新、且具備持續升級能力的汽車(chē)，只能通過(guò)一個(gè)安全且易于開(kāi)發(fā)、測試和維護的完全可升級端到端軟件棧來(lái)實(shí)現。許多傳統供應商，包括半導體、操作系統和中間件公司，最初只為一級供應商提供獨立的組件，現在則需要構建一個(gè)產(chǎn)品棧，以支持整體由SDV功能集定義的OEM車(chē)隊需求。

04 瑞薩RoX支持并加速SDV開(kāi)發(fā)

瑞薩的RoX SDV平臺專(zhuān)為當前一代R-Car SoC、即將推出的R-Car Gen 5 MCU/SoC產(chǎn)品家族，以及未來(lái)的產(chǎn)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A(yíng)DAS、IVI、網(wǎng)關(guān)與跨域融合系統，以及車(chē)身控制、域控制和區域控制的可擴展計算解決方案。

得益于采用Arm? CPU內核的全新統一硬件架構，使用R-Car Gen 5產(chǎn)品的客戶(hù)可以在跨車(chē)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(kāi)發(fā)及維護方面投入了大量資金。瑞薩電子深知這一挑戰，并與我們的客戶(hù)、合作伙伴緊密協(xié)作，打造靈活、可隨時(shí)部署，并能在整個(gè)車(chē)輛生命周期內持續維護的開(kāi)發(fā)解決方案。

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