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。 本期文章是由Growth Hacking撰稿，作者阐述了一个完整且可靠的汽车软件平台需要具备哪些“特质”，全文共3200余字，以下是正文： 01.愿景总览一个完整且强壮可靠的软件平台，目标的设定基于整车的性能，安全和实时性等多维度的考量，兼顾支持多核异构HPC的硬件限制。（这里必须要强调的是一个度，安全和实时不是绝对的） 为了做到人无我有，人有我优的软件平台，需要有几点宏观的考量： 1，应对多域融合，复杂度，威胁等级不同应用的集成。 2，应对达到最高安全（ASIL-D）和安全级别，以保证各种工况的自动驾驶。 3，提供一个集成的、可扩展的工具环境，支持从系统设计到验证的快速反馈循环。 4，采用持续集成（CI）、持续验证（CV）和持续交付（CD）方法，来应对大规模软件的复杂性。 5，提供从简单微控制器到复杂微处理器的无缝解决方案，平台将基于开放标准构建。它将包括非通用CPU，如图形处理单元（GPU）和深度神经网络（DNN）引擎。标准将包括AUTOSAR和机器人操作系统（ROS）。 6，为从微控制器和高性能计算平台构建的系统提供一个高效、可扩展的运行调度环境。 02.相关技术软件平台的开发需要重视以下技术： 1，高性能是第一指标 2，最先进的用户体验 3，开放式的标准 4，Safety和Security 5，确定性执行和实时性 6，支持跨域异构的架构 03.High level的要求1、高性能
2、用户体验
3、开放的标准
4、功能安全
5、信息安全
6、确定性和实时性
04.系统总览软件平台系统模块的概述，包括所有可自主开发的和第三方组件，如下图所示（不同视角的抽象样例，接触不同种架构后会发现其中大量重合）。
(后台回复：AES19，获取高清图片） 提炼出软件平台中的“相同”与“不同”是明确需求阶段的重中之重。 05.ECU架构参考
软件平台对应的 ECU通常是多核，上图所示。 HPC是以下组件的组合：
Ethernet：默认通信主干假定为以太网。补充TSN功能，可提供确定性。 PCIe：与以太网主干网相比，更高的带宽和更低的延迟。PCIe可用于满足这些要求，但是投入产出比还没有实际案例验证其必要性。 微控制器&软件平台 在安全岛上，软件平台被设计为软件功能应用程序（也称为软件组件、应用程序...）和复杂设备驱动程序的组合。遵循AUTOSAR方法。 微控制器软件架构基于AUTOSAR Classic。 微处理器&软件平台 微处理器软件架构将基于符合POSIX的操作系统。该架构将重点改进微处理器系统的功能。 软件平台将支持Linux/QNX等。 06.应用API软件平台将提供一个运行时环境，将用户从底层软件机制和硬件中抽象出来。在这个抽象的环境中需要考虑的技术点包括多核、内存、时间戳和确定性。 API遵循开放标准，标准包括：
07.软件平台与Adaptive AUTOSAR在性能核上，软件平台应提供Adaptive AUTOSAR（以下简称AP）兼容层，AP由下图所示的模块组成。
软件平台可以用商业化的堆栈，并需要将扩展规范（关于所需功能），以涵盖整车级别的技术要求，并支持在目标系统上部署。 首先对AP的选择需要提出一些细化的要求，这是比较复杂和核心的内容，对AP，CP，OS等等细化的需求明确后才可以清晰知道需要扩展开发的部分，这个还和遗留的架构和软件强相关。后续空了考虑单独出一期。 泛泛地说将有三类扩展模块：
08.ROS为了支持AD，现在很多开发者开始考虑提供ROS的兼容性框架。 早期阶段，建议可分两个阶段提供ROS支持：
需要考虑到已有的：ROS 2客户端library，ROS 2中间件接口（DDS绑定），与ROS工具套件的互操作性......到量产还有很多需要开发，集成的内容。 09.硬件加速单独列出这个话题，是因为在考虑整体软件平台的项目中，对硬件的依赖是无法回避和忽视的。我的观点是：在软件定义汽车的时代，硬件依旧极其重要。 比如智驾域软件平台应加强对GPU和神经元处理单元（NPU）等非通用CPU的支持。例如：
10.通信软件平台的重点之一是提供一个通信中间件，抽象出所有通信相关的内容。这包括平台软件、功能应用程序、非软件平台的ECU组件与传感器或执行器等车辆组件之间的通信。（整车是做一个完整的系统，弱化域的概念。这个和后续的调度部分也强相关） 通信中间件技术将基于：
软件平台通信bindings/transport 层软件平台需要提供以下通信绑定/传输层（可选但是不限于）：
有一些都需要遵循的特性：
1 共享内存 平台需要提供一个高性能的共享内存管理系统。 2 以太网 平台将车内和车外通信的以太网网络技术兼容。同时探索与TSN设备的兼容性，以储备能力提供基于以太网的确定性通信。 3 PCIe 平台需要考虑提供基于PCIe的通信主干网，支持高带宽和低延迟要求。这项工作的范围仅限于通过基于PCIe的骨干网实现通信，并提供连接共享内存管理层和PCIe驱动程序所需的软件堆栈。储备技术，未见商业价值。 4 整车级通信 平台提供通过网关组件在经典总线（如CAN、CAN-FD和以太网）上进行通信的可能性。这将启用平台ECU（HPC）与其他车辆部件（如非平台ECU、执行器和传感器）之间的通信。 基于信号的通信平台将支持基于信号的安全相关通信。这种通信可以在平台托管的应用程序之间进行，也可以在平台应用程序和外部组件（如非平台ECU、执行器、传感器等）之间进行。 面向服务的通信平台的默认通信选项将包括具有动态发布/订阅机制的面向服务的通信。面向服务的通信能力将符合技术清单。对底层通信技术的访问将由所提供的应用程序API完全抽象。 面向服务的通信需要Scalable Service-Oriented Middleware Over IP (SOME/IP)和Data Distribution Service (DDS)。解决方案同时支持部分SOMEIP和DDS。 DDS的大规模使用有待验证。 11.调度首先明确一个目的，调度的核心是简化开发流程，提高平台开发可靠性。 平台将提供功能应用（内容）和网络（路径）调度机制。这些将用于满足需求要求，并简化功能应用程序的集成和验证过程。 调度的基础平台调度基础将遵循以下方法：
工具支持平台提供一个调度套件，支持用户创建、配置和验证自定义调度程序。 调度套件将遵循以下原则：
总结一下，软件平台话题的几个要素：
Growth Hacking SUN 汽车电子与软件特约撰稿人，汽车软件从业者。 |
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