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電氣化和雲原生成新趨勢 軟體能否重新定義汽車?

作者:21世紀經濟報道

21世紀經濟報道記者董靜怡、吳文汐 上海、武漢報道

移動出行行業正經曆着前所未有的大變革。從内燃機到電動汽車的轉變已撼動行業,通過軟體進行的創新或重新定義規則。

“工程師占我們三萬多員工的比例高達11%,其中四分之一是軟體和系統工程師。”近日,安波福亞太區總裁楊曉明在近日舉行的一場技術分享會上透露。

移動出行未來的趨勢是電氣化和雲原生,在“軟體定義汽車”的趨勢下,行業需要創新。

安波福全球首席技術官Benjamin Lyon表示,首先,要簡化電子電氣架構,用多功能的計算子產品代替多個功能單一的子產品;其次,車輛必須采用現代的、以服務為導向的軟體架構,通過軟體硬體解耦和軟體無縫更新,保證産品的靈活性,以及在産品全生命周期中,有效而安全;此外,為實作快速可靠的技術創新,行業需要建立統一的端到端雲原生的DevOps平台,實作高效的、持續的軟體開發、內建與部署。

公開資料顯示,2022年,安波福以43億美元現金從私人投資公司TPG Capital手中收購美國軟體公司風河(Wind River),後者2021年的營收約為4億美元。這也是其持續向智能轉型、提升底層軟體能力的重要一步。

楊曉明進一步表示,汽車出口量增長的趨勢對整個供應鍊的調整提出要求,目前,大陸在自主供應鍊的全球化布局等方面還有待提升,汽車産業鍊供應鍊出海面臨許多挑戰。應該在軟體系統、資料系統方面建構起自己的生态鍊,這一方面對于中國汽車零部件企業而言是挑戰也是機遇。

電子電氣架構集中化

使用者體驗和資訊娛樂等方面功能百花齊放,對汽車行業來說,這是一個充滿活力的時代。從汽車電子電氣架構角度來看,也是變革的開始。

傳統汽車采用的是分布式電子電氣架構,汽車裡的各個電子控制器(ECU)都是通過CAN和LIN總線連接配接在一起,如果想要實作智能化更新,就隻能增加ECU的數量。

近年來,汽車智能網聯化以及智能駕駛迅速興起,人們對智能化的需求越來越多,資料顯示,一輛現代豪華汽車中通常包含了70到100個ECU。

因計算能力不足、通訊帶寬不足、不便于軟體OTA線上更新等瓶頸,這種傳統架構已經不能滿足現階段汽車發展的需求,架構更新已成為智能網聯汽車發展的關鍵,集中化的域控制器與域内中心化架構應運而生。

“汽車正在朝着多元度轉變,其中車輛電子電氣架構基于中央計算的高性能計算單元發生集中化的颠覆性變革。”有業内人士向21世紀經濟報道記者表示。

行業内需要一種全新的電子電氣架構,來應對當今功能豐富以及未來高度自動化的車輛。近日,安波福也推出了一系列基于SVA的開發成果,使其已經可以全面運作。

SVA的設計理念主要展現在三個方面:首先,随着汽車傳統電子電氣架構轉型域控甚至中央計算平台架構,軟體從底層硬體中抽離出來,軟體開發不再依賴底層硬體。

這種抽離在當今的大多數IT行業的平台上已經非常普遍,在汽車行業也正逐漸興起。

其次,将輸入輸出與計算裝置分離。這意味着将所有的實體和邏輯連接配接都放到傳感器和裝置端,并将它們轉移到一個區域控制器中。

“這為我們提供了一條經濟可行的路徑,在硬體、電源、資料及計算這三個層面實作備援,有利于確定三級及以上自動駕駛汽車的功能安全。”波福連接配接器業務部亞太區技術總監李慧斌表示。

由于實作了軟體與硬體的分離,以及輸入輸出與計算裝置分離,整個中央計算平台就實作了“伺服器化”。

這意味着可以開發覆寫車輛多個域的高性能計算機,進而大幅減少車輛中的控制器數量,“在目前的架構下,部分車輛的控制器已經超過120個。”李慧斌補充道。

這種優化和內建度大幅提高的硬體架構,實作了完全電氣化并使軟體定義汽車成為可能,并且可以降低汽車全生命周期的成本。

“今天,大多數車輛的架構仍然是基于功能的,但是我們已經看到從分布式ECU向域控制器的向上內建,并通過中央計算來擴充功能。”李慧斌表示,下一步就是由功能域向區域的向上內建。

他認為,到2030年,汽車将成為更廣泛生态系統的一部分。

軟體重要性提升

随着移動出行向着高度智能化、電氣化、軟體定義汽車的方向發展,與汽車設計、制造和維護更新相關的軟體架構、開發和管理流程需要進行徹底的變革。

如今軟體将車輛的安全性、舒适性和便利性提升到新的水準,開發人員現在需要比傳統系統更現代、更強大的軟體開發環境。

過去,軟體開發僵化、遲鈍,使用高度離散的工具鍊。開發過程被分割為不同的階段,隻有前一個階段結束,後一個階段才會開始。采用這種方法,推出新的軟體版本需要耗時六到八個月。

汽車行業力推的軟硬分離架構,也為開發人員帶來新的機會,他們可以按自己的時間表更新軟體,速度更快且不受硬體更疊或其它實體更新的影響,實作在速度、可擴充性、品質和安全性方面水準前所未有的提升。

楊曉明認為,當軟硬解耦,計算能力、資料處理能力等總有一天必須用雲的概念來解決,這是未來發展的方向。“車裡面的資料馬上就裝不下了,這會造成開發特别慢,且一個車上發現某問題後沒法實作整體的快速解決。”楊曉明向21世紀經濟報道記者解釋稱。

“汽車軟體開發往往是一個非常複雜的系統,而且會越來越複雜,我們可以看到現在的代碼量已經達到上億行了,如果不采用比較好的架構,必然将來是一個災難,”風河系統公司中國區負責人馮偉江向21世紀經濟報道記者表示,在汽車領域也應該有雲原生技術。

在此次上海車展中,安波福與風河展示了業界首個端到端雲原生DevOps平台。未來,這一技術将進一步降低汽車的研發陳本。楊曉明預計,在現在的規模基礎上,2030年公司的全球銷售目标預計達到400億美元。2022年,其全球銷售額為175億美金。

他同時在采訪中指出,現階段,中國本土汽車零部件企業正在迅速崛起,面臨出海挑戰。應該在軟體系統、資料系統方面建構起自己的生态鍊,同時,釋放人才效應,提升自主品牌的創新能力。

此前,安波福連接配接器系統武漢工程中心已經選址落地在湖北省武漢市經濟開發區。楊曉明表示,武漢地處長江中遊,是全國知名的大學城,又是大陸傳統的汽車産業重鎮。未來,将在武漢設立以軟體開發、電氣化産品、高速資料傳輸産品為重點的工程中心。“除瞄準中國的市場需求外,還将通過産品推動全球的創新研發。”

楊曉明向記者透露,安波福接近三分之一的市場在中國,未來也将立足中國,并放眼世界,“中國的創新,特别是電氣化、智能化這方面的創新領先世界。”

放眼整個行業,去年,疫情疊加、原材料價格上漲、晶片供應緊張等多重因素對汽車供應鍊帶來沖擊。如何提升供應鍊韌性,重塑汽車供應鍊新生态、建構更為安全可控的汽車産業鍊新體系,是需要共同思考和解決的問題。

如何看待疫後汽車市場的增長趨勢?楊曉明認為,整個市場在今年一、二季度會有一個緩慢調整的過程,在2023年會實作平穩增長,去年四季度缺失的部分産能也會平穩恢複。

另一方面,汽車的出口也為供應鍊體系的調整帶來挑戰。根據中國汽車工業協會資料,2022年,大陸車企出口競争力持續增強,全年累計出口超300萬輛,達到311.1萬輛,同比增長54.4%,成為拉動行業增長的重要引擎。

從這一角度來看,基礎技術儲備需要提速,也帶來了巨大的人才需求,如何釋放人才效應,提升自主品牌的創新能力,也是目前比較大的挑戰。

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