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技術浪潮席卷之下，整個汽車行業進入了顛覆且充滿機遇的“最好”時代！整體行業也正經歷有史以來最大的一次變革。例如，汽車傳動系統的電動化發展，駕駛輔助系統的異軍突起，以及車主對汽車各功能和應用徹底革新的期待，可以說整個行業正在發生翻天覆地的變化。
從技術專家的角度來看，一切變化歸結于軟件及其支持技術的快速崛起。由此催生出一個行業新術語：軟件定義汽車 (software-defined vehicle , SDV)[1]。盡管在有關軟件定義汽車何時成為行業“標準”以及如何具體實現方面存在很多爭論，但行業幾乎一致認可它將成為汽車行業未來發展大方向。在實現軟件定義汽車這一愿景之前，整個汽車行業首先需要就當前面臨的挑戰做出不同的思考。
復雜的計算和行業協作
首先，我們需要考慮軟件定義汽車將帶來的技術復雜性。時間倒回 75 年前的 1948 年，那時一輛普通汽車內部大概包含 50 根電線、40 多米長的電纜，且沒有任何半導體或軟件。時至今日，一輛高端汽車內部可能包含 3,000 多根電線以及三至五公里長的電纜。最重要的是，如今一輛高端汽車所需代碼已多達一億多行，相當于比許多現代化飛機甚至整個社交媒體網站的軟件還要多！預計未來汽車所需的軟件量會是現在的四到五倍，以及更強大的處理能力。因此許多人將未來的汽車稱為“車輪上的數據中心”。為此，汽車制造商不得不重新思考汽車的電子電氣架構。
有趣的是，汽車行業在技術上的革新之路與其他領域內經歷過的技術變革幾乎相似。以電話為例，它從一種大體上只用于通話的機械固定電話設備，發展為九十年代第一批以電子和硬件為中心的手機，用戶可以在手機上發短信、玩簡單的游戲，隨后又演變為今天的“軟件定義”智能手機，已經可以為我們的數字化生活提供所需的一切功能：通話、信息傳遞、游戲、視頻流、社交媒體、銀行服務和網絡瀏覽。此外，手表及其他許多行業也經歷了同樣的演變。如此看來，汽車作為我們日常生活中的某種終端設備也將依照自然演變規律邁入軟件定義汽車的時代。正如 2011 年的預測[2]，軟件正在“改變整個世界”，革新的浪潮終于流向了汽車行業。
未來汽車內部
我們所面臨的第二個挑戰來自行業自身特點屬性。汽車行業擁有眾多實力強大的公司，由于彼此間的激烈競爭產生了很多問題并遺留至今且阻礙整個行業的發展。因為軟件定義汽車涉及到的技術極其廣泛，沒有任何一家公司能夠繞開生態合作的模式而走獨立發展的路線。因此，行業想要實現軟件定義汽車的規模化發展，企業想要在軟件定義汽車下實現蓬勃發展，就需要圍繞一些關鍵原則和標準展開行業合作，繼而使公司創造更多價值。
軟件定義汽車的愿景
目前，我們確實在規模化的問題上面臨挑戰，但 Arm 仍然相信軟件定義汽車最終將給我們帶來意想不到的發展成果，讓一切努力變得值得。它能夠讓當前的汽車從一個基本靜態、略帶功能的設備轉變為數字化生活中安全、有趣且不斷發展的重要載體，而非單純意義上的交通工具。此外，軟件定義汽車還將為未來汽車發展奠定基礎，使其：
更具可持續性和環境效率。
提供先進的駕駛輔助和自動駕駛功能，挽救更多生命。
為乘客帶來更加放松和愉悅駕乘體驗的載體。
具備更多功能，使旅途更輕松、更高效。
在整個生命周期內不斷開發全新功能。
為整個汽車行業打造一個平臺，可提供諸多超乎想象的服務和功能（正如智能手機應用商店剛推出時與現在可提供的爆炸式移動應用服務形成了鮮明對比）。
在汽車供應鏈領域知名行業活動 CAR IT?Symposium[3]?的演講中，我概述了使軟件定義汽車成為現實的四大關鍵支柱。它們是汽車和科技行業當下可以立即采取的切實可行的方法，并幫助我們應對前述的挑戰，加快實現軟件定義汽車這一愿景。此外，四大支柱以普遍而關鍵的功能安全和信息安全為基礎，并強調汽車軟件實時性的重要性。
1 行業協作
如前所述，汽車行業正經歷著翻天覆地的變化。傳統汽車的單體結構設計、軟硬件串行開發、純手工硬件制造及軟件技術已無法滿足我們的需求。因此，我們需要全新的開發及設計方法。然而，想要打造的新技術棧和開發環境所需的規模是巨大的，沒有任何一家公司能夠獨立完成。更糟糕的是，如果各家企業試圖以各種不同的方式解決這個問題，實際上不僅會造成復雜性升級、成本增加，還會阻礙行業發展。因此，整個行業需要通力合作，才能共同實現軟件定義汽車的未來。
作為行業一家中立的技術提供商，Arm 在協助實現這一目標方面處于獨特地位，這就是我們創建 SOAFEE[4] (一個面向嵌入式邊緣的可擴展開放架構） 特別興趣小組的原因。SOAFEE 將傳統汽車行業與新興軟件開發社區相融合，共享專業知識、技術和產品，攜手定義軟件定義汽車的未來。SOAFEE 已擁有來自整個汽車供應鏈的 50 多位成員[5]，其中包括芯片供應商、軟件提供商、系統集成商、云服務提供商、汽車制造商以及一級供應商，而且成員數量還在不斷增加。
2 標準
對企業和消費者來說，軟件定義汽車真正的價值體現在應用和服務上，它們將使汽車在整個生命周期內提供更多價值，更優化的全新功能，并與消費者建立終身聯系。當然，這種價值是軟件定義汽車技術棧中的最上層關系。要想讓企業更加專注于這些高價值的應用和服務，而不僅僅局限在有限差異的基礎設施和框架中，我們就需要建立起一套可擴展、可供移植并鼓勵復用的標準基礎。不同的基礎和方法意味著更高的復雜性，但標準化的平臺和方法可以幫助企業在構建軟件定義汽車中節省時間和成本，同時確保企業能夠在此基礎上創造真正的差異化價值。
由此 SOAFEE 順應而生。SOAFEE 旨在實現行業標準化和加速基礎計算標準和框架，從而實現軟件定義汽車的可擴展性和可實現性。目前已經有各種基于 SOAFEE 的“藍圖”正在加緊制定中，例如軟件定義汽車中重點被關注的車載信息娛樂系統 (In-Vehicle Information, IVI) ?的應用實踐。
此外，作為軟件定義汽車技術棧的基礎，Arm 能夠提供一系列核心計算處理單元和底層軟件。我們擁有 Cortex-A、Cortex-M、Cortex-R CPU、Mali GPU 和 ISP，均可被集成到各計算解決方案中。對于底層軟件，我們的標準采納了行業公認的方法，如 SystemReady[6] 和 PSA[7] 認證。
3 現代化方法論
如前所述，軟件定義汽車的實現需要巨大的技術規模支撐。此外，消費者的期望顯然也正朝著更多功能和服務的方向發展。這就需要能夠實現大規模擴展的軟件架構方法，以及能夠在可變硬件環境中進行高效、重復、可持續開發、驗證與部署的開發方法。
傳統的開發方法根本無法實現這一目標。值得高興的是，其他行業幾十年來一直都在努力解決這些問題，而現在我們可以利用他們得出的有效實踐和方法論來滿足汽車行業的需求。這是一次重大的變革，也是 SOAFEE 項目建立的初衷。
汽車仿真
4 汽車仿真
一旦達成上述三個支柱，最后主要的障礙就是如何使大量開發人員并行構建大量持續開發的軟件，但同時仍能達到汽車行業固有的驗證質量和可靠性要求。要想實現這一點，那些依賴于物理硬件的傳統方法便派不上用場了。為了解決這個問題，我們必須從控制單元到整個車輛及外部環境，在各個層面上對汽車硬件進行仿真。這需要先進的仿真方法。盡管這些方法在當下已經存在，但它們對汽車行業來說仍是全新領域，需要在更大范圍內得到接受和采用。
四大支柱的重要性
四大支柱對于實現軟件定義汽車至關重要。我深信汽車行業最終會得出這樣的結論：沒有任何其他長期且可行的替代方案。然而，如果我們現在不重視四大支柱——如果我們試圖獨立解決軟件定義汽車中遇到的各種挑戰，針對同一難題各家采取不同的解決方法，如果我們堅持難以擴展或無法實現大規模并行開發的軟件方法，那么我們通往軟件定義汽車之旅將會更加漫長。盡管這段旅程最終會走向終點，但會浪費大量的時間、精力和金錢，不僅損害了行業，也犧牲了消費者本應享有的舒適和安全體驗。
幸運的是，我們已經有足夠的資源來實現軟件定義汽車的夢想。我們正在通過 SOAFEE 展開行業協作，Arm 也將繼續努力為行業提供各種基于行業通用標準的計算和處理器技術。這些通用平臺將使汽車制造商能夠創建規模化和高價值的軟件定義汽車，通過行業賦能為整車帶來高價值應用和服務支持。在現有基礎上，我們有能力實現未來軟件定義汽車的愿景，積極推動汽車行業轉型，并為廣大消費者帶來更安全、有價值的駕乘體驗。
（文章來源公眾號：Arm社區）
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