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安波福: SVA架构

 Kuai2012 2022-04-26
之前聊过安波福:SVA架构解析(配合一起看更加有味道),对供电安全、PDC与网关之间的数据交互等进行了剖析。接着上一篇进一步聊一聊SVA架构。
首先从架构的设计理念开始,SVA的设计理念主要分为三点,分别是降低复杂度,统一应用程序,授权OEM。
对于这些设计理念,怎么去解读呢?
降低复杂度:通过简化车上硬件和软件的拓扑,减少当前不同功能部署于不同ECU之间的额相互依赖性。也就是在软件和硬件层面做功能集成。
统一应用程序:SVA汇集了来自车辆不同域的软件与几个控制器,并解锁新的功能,同时改善软件的生命周期管理。
授权OEM:SVA使OEM能够完全控制与用户体验相关的软件,并且能够后续不断更新。
理念提出来,怎么去实现呢
首先,SVA将软件和硬件进行解耦。尽管这种方式在当今的IT行业已经普遍应用了,但是在汽车行业这种概念才刚刚兴起。将软件和硬件进行解耦,可以实现软件持续的优化改进,就像智能手机一样,应用程序定期进行功能优化或者新功能增加。这种分离使开发人员在将软件移植至不同平台时,可以轻松实现软件的重用,减少开发周期。
其次,SVA将输入输出与计算进行分开。也就是说将所有物理连接,包括传感器和设备,放置于Zone控制单元中,Zone控制单元通过总线(ETH、MOST、CAN等)与计算单元进行交互。类似于计算机的扩展坞,所有的外围设备(键盘、鼠标、打印机等)都插入扩展坞,从而轻松实现与计算机的交互。在具备SVA的车辆中,Zone控制单元负责数据电力的分配和数据的传输,例如将采集的传感器数据发送给计算单元;将接收到的数据下发至执行器或者传感器。这种方法提高了架构的扩展性,降低了物理层面的复杂度。
最后,SVA将计算单元“服务器化”。一旦将输入输出与计算单元进行分离,意味着可以根据需求动态的分配计算资源给车上的各种软件应用程序。具有SVA的车辆可以根据优先级和具体需求分配计算资源,包括内存空间、GPU资源等。服务器化甚至允许在不同的计算单元间共享资源,因此在逻辑上可以看做是一个控制器,另外在共享资源的时候,支持抢占,高优先级任务要优先处理,例如关键的安全功能要优先于信息娱乐。
 物理组件
服务器化后,将在三个层面提供价值,包括基础架构,平台和软件,如下图。这些会影响SVA在车辆中的物理表现,该体系架构的物理布局还带来了其他好处,例如自动化组装设计,支持电源和数据的备份。

架构的基础组件
高压母线 它直接与电池相连,用于为整车提供电能,它扁平的外形和半刚性的特性使其更容易安装。
Dock&Lock™系统该扩展坞放置在车辆的地板上,并且提供一个底座,机器人可以将其他连接到该体系结构的所有其他中央单元。
统一的供电和高速的骨干网。该骨干网为架构中的每个组件供电,它还汇总了车辆内的所有数据通信,甚至可以在需要时通过双环拓扑轻松而有效的支持冗余。
连接主干网的是位于中央的计算集群,包括:
安全网关。这是SVA主控制器,他控制着系统的关键功能,包括系统唤醒,通过无线进出车辆的数据流等。
开发服务器平台。这些域控制器运行启动高级安全功能和座舱内用户体验所需的软件,它们还具备动态共享计算资源的能力,为性能优化,和成本优先提供冗余。
电力数据中心,PDC。这些是Zone控制器,是连接所有传感器和外设设备的对接站,根据车辆的配置,可能会有2至6个PDC,不同的变体有助于适当的扩展性。
推进和底盘控制器控制提供关键的任务引擎管理(用于内燃机)或者电池管理系统(用于电动车),以及所有的底盘功能,例如转向、制动等。

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