怎么看待软件定义汽车？专家们有话说

汽车生态系统正在向软件定义汽车转型，催生了包含更多软件的新架构。 Semiconductor Engineering 与诸多行业专家一起探讨了这一变化，包括Arm汽车业务线产品和解决方案副总裁 Suraj Gajendra；Cadence汽车研发研究员 Chuck Alpert；英飞凌区域控制器和配电应用经理 Steve Spadoni；英特尔汽车首席技术官兼首席人工智能工程师 Rebeca Delgado；瑞萨电子高性能计算汽车产品线高级总监Cyril Clocher；西门子 EDA混合与虚拟系统副总裁 David Fritz；Synopsys系统设计组高级总监 Marc Serughetti。以下是该讨论的摘录。

SE：汽车生态系统正在经历一场前所未见的技术演变，包括向软件定义汽车的转变。为了为本次讨论设定基线，您对 SDV 的定义是什么？

Gajendra：软件定义的汽车是一种概念、一种趋势、一种想法，整个生态系统可以为汽车带来新的功能和新的用户体验，贯穿从汽车交付用户到最终生命周期。这是一个相当丰富的概念。有很多基础设施需要整合在一起，例如云中的软件开发、软件开发到汽车上的无缝部署、无线更新的整体部署以及连接。简而言之，软件定义汽车的概念期待着一个我们可以在汽车的整个生命周期中带来新体验、新功能和新特性。

Alpert：在思考 SDV 的含义时，一个例子就是电池——尤其是在电动汽车中。我不是在谈论不断发展的电池技术，而是在谈论过去当你想在车库里给汽车充电并且担心引发火灾时，你会想，‘不，不要不要这样做，因为你的整个房子可能会被烧毁。”这个想法是，在过去，也许我们可能会在电池上放置一个温度传感器，但现在我们实际上拥有可以监控它的软件。它甚至可能有人工智能来预测电池是否达到某种可能在未来引起火灾的状态。您还可能有一些设备可以连接到电网并了解何时是充电的好时机，因为这是一个低使用时段，所以它更便宜。这只是汽车的一部分，但你可以想象你想在它上面放置一整套软件，以便连接到宇宙。您需要一个软件定义的车辆平台，以便此平台或汽车的所有其他部分与世界沟通并提供最佳的用户体验。

Spadoni：英飞凌对软件定义车辆的定义是对架构的重新定义，具体来说，是电气和电子架构、功能分配以及车辆的整个拓扑，从发电和存储到配电和高计算。这确实意味着新的电气架构，并且会对涉及的每个 OEM 和一级供应商的业务模式产生影响。这是过去 30 年来对以前方法的重大改变。

Delgado：软件定义的车辆不仅仅是无线更新。这确实是一种新的方法论和新的理念，涉及如何构建车辆的每个组成部分，以随着时间的推移继续提供价值，其中价值与提供用户体验的软件紧密相连。最终，这种架构必须支持如何随着时间的推移交付这种新价值的不同实践。非常有趣的是，许多其他行业已经完成了这些转向软件定义架构的实践。英特尔拥有大量的传统，并且实际上帮助了这些行业的转型。这种转变确实是我们在这里观察到的。这是一个难以置信的机会，如果做得不好，也可能会带来危机。

Clocher ：打个比方，汽车就是新的智能手机。但对我们来说，还不止于此。是的，我听说过这个平台，这是我们在未来十年将看到的主要架构演变。对于瑞萨电子来说，随着行业从分散式经典计算转向采用区域架构的集中式经典计算，这将是一个增强用户体验、为行业创造新收入来源的旅程。我们可以将所有这些流行语应用到软件定义的车辆上。这些平台将需要大型计算机和重型复杂的硬件解决方案，这将在汽车的整个生命周期内产生演变和升级，但我们知道——至少在瑞萨电子，当然还有其他一些参与者和芯片供应商——这将需要大量的硬件资源来管理我们部署这个平台的想法。

Fritz：我认为软件定义的车辆与迄今为止提到的有点不同。多年来，硬件团队进行设计，软件团队进行设计，所有这些最后需要结合在一起。在汽车领域，这将成为一场集成风暴，这是一场噩梦。由于已经提到了新的计算要求，这使得问题变得更加复杂。所以我的看法是，作为具有工程背景的人，我们倾向于深入研究我们将如何做事。我们过早地讨论“如何做”，这里的很多讨论都是这种方法的典范。当我研究软件定义的车辆时，我会研究为什么软件需要在硬件上有效运行如此重要。对于该硬件，为什么它在软件上正确运行很重要？然后你可以决定如何整合一种新的方法来将这些东西整合在一起。过去，它被称为硬件/软件协同设计。我们已经进行过多次尝试，正如前面提到的，其他行业也已经实现了这种转变。汽车的独特之处在于，它不仅仅是需要发生的一种转变，这是数百或数千个转变。生态系统需要彻底改变，我们现在看到这种情况正在发生，你需要将所有这些整合在一起。这确实是一种方法论，您需要工具、流程、思维、组织进行变革，以便他们能够以现实的方式实现这一转变。 SDV 是一个巨大的转变。这是汽车行业转变为长寿且能够满足客户期望的一种方式，而这种期望已经有一段时间了。

Serughetti：归根结底，如果我们从顶层角度出发，SDV 是为客户带来和增强汽车体验的一种手段。这是 OEM 所关注的最终结果，但他们从如何提高 OEM 效率以及如何创造新商机的角度来看待它。我们看待它的方式，以及重要的是它对行业的影响，对流程、方法、人员、生态系统和技术的影响。这确实是汽车市场的一次转型，将从根本上改变行业的发展方式，并将OEM带入一个他们真正关注如何提高交付汽车效率、如何带来新功能的世界，但在同时，他们也如何发展自己的业务。

SE：正如你们所描述的，SDV 需要许多相互依赖关系，整个生态系统必须了解“原因”，然后再制定实现目标的计划。目前生态系统在实现 SDV 方面处于什么位置？

Fritz：OEM在过去几年中决定他们必须掌控自己的命运。他们不能简单地接受供应商提供的东西。他们需要一种方法论——比如整个 SDV 概念，以及提供该概念所需的任何工具——来向他们的供应商下达，“这就是我需要的，如果你不能为我做这件事，我会去找一个愿意的人。”这不是从 IP 到二级、一级、再到 OEM 的旧生态系统，这给了他们有限的选择。所以当我说“彻底颠覆生态系统”时，这就是正在发生的事情。但每个 OEM 都有自己的生态系统，而且它们并不都在同一个地方。即使在不同地区，它们也可能有很大不同。

Delgado：这是一个关键的讨论，也是行业最终必须解决的问题。生态系统转变的程度包括技术演变中的作用。未来几年，汽车中的芯片预计将增加四倍，以定义最终用户的车内体验。归根结底，角色转换的复杂性是如此之大，以至于专有的、分散的和破碎的方法实际上无法使行业以交付和满足需求所需的速度进行转型。但最重要的是，他们不会解决实施和允许这种价值交付机制所需的实际技术变革。归根结底，这就是英特尔真正认为协作至关重要的地方，任何想要参与此生态系统的人都必须提供可扩展性——也称为对我们的 OEM 和一级供应商的不同产品线的自上而下的支持，必须支持这些不断发展的更高性能和更高性能的计算需求，而不是采用分散的方法。它必须是面向未来的，因为你最终会推出这辆车。因此，某些硬件必须在一定的承受能力范围内适应未来，并且必须有一个围绕这一点的策略。然后生态系统和协作必须能够提供这种聚合。它必须通过某些锚定技术来完成，这将使我们能够提供这种性能。协作是关键，因为这些技术不能单独拥有，更不用说由 OEM 在孤岛中拥有、定义、开发和集成，并具有专有的端到端架构定义。显然，实际实施上会有差异，但总体而言，技术必须可重用，特别是来自其他已经完成软件定义转换，然后以正确方式调整以满足汽车需求的垂直行业。

Spadoni：可能有各种各样的实现。在英飞凌，我们与OEM和一级供应商合作，我们看到了不同的方法。例如，通用汽车公司采用了更多的模块化方法来模拟手机领域发生的情况。福特和 Stellantis 似乎采取了更为务实的做法，但他们都面临着非常相似的挑战，即负担能力已成为一个大问题。将会出现多代的实现，并且您将看到如何为这些额外硬件付费的努力。它导致在实施其他系统时进行权衡，这些系统必须节省开支才能负担得起。没有人会走进经销商并说：“给我一辆软件定义的汽车。”每个人都在寻找价值，现在随着销量的下降，你可以看到这一点。高价位购买者已经饱和。OEM希望获得更多销量，这意味着他们必须转向成本较低的车辆，这将影响电气和电子架构以及软件定义的车辆。

Clocher：我将我们所看到的总结为对生态系统的影响。我们正在转向以 OEM 为中心的生态系统。一种尺寸并不适合所有情况，这意味着OEM将有不同的品味，他们希望在软件定义的车辆中拥有不同的集成级别定义 - 特别是考虑到我们都必须完成的更复杂的任务，而不是我们面临的挑战必须解决，因为我们不是在谈论软件定义车辆的通用保护伞。但这确实意味着 OEM A 和 OEM B 的不同实现和不同含义。我完全同意 David 和 Steve 的观点，即我们至少对市场本身还没有达成共识。这很好，因为这会带来差异化，最终这就是为什么客户会选择A 而不是B。这就是行业希望看到的——继续差异化，继续为最终产品增加价值。

Serughetti：当然，这一切的重要一点是，你正在打破当今存在的模式。这是最大的挑战之一。我们曾经有一级负责构建盒子和交付软件。这是一个完整的黑匣子。到了整合的时候，就会出现各种各样的问题。现在你要打破这个吗？ OEM 面临的挑战是如何做到这一点。他们想要控制软件，但现在他们有能力做到这一点吗？今天，我们看到一些传统 OEM 在建立软件组织时遇到的问题、CARIAD 以及所有试图这样做的组织所面临的挑战。改变这些公司并不容易。当然，新进入者不存在这个问题，因为他们采用全新的设计，而不是传统的方法。所以对于OEM来说，关键是如何掌控软件。这对于流程、敏捷开发、数字孪生以及每个人都在谈论的所有这些技术意味着什么？另一面是，“这个软件一切都很好”，但这个软件运行在所有提供硬件的公司上，这对它来说至关重要。您可以拥有最好的软件，但如果您的硬件不能支持性能、功耗和所有这些方面，您就不会成功。因此，生态系统正在不断发展硬件、软件和所有这些的结合方式。 OEM 希望成为中心点。这就是我们在推动这一转变发展的流程方法论方面所讨论的内容。

Gajendra：我们在这段旅程中处于什么位置？我们已经走了多远？我们要去哪里？回到之前提到的关于供应链演变的观点，五年前，如果我们坐在这样的小组中讨论软件定义的车辆，对话将会完全不同。它将一直受困于我们在过去 35 或 40 年的汽车行业中看到的传统供应链。这里基本上有两个方面。供应链正在不断发展，而我们作为一个社区（例如这个团队以及社区中的许多其他人），合作开发的产品将是合作伙伴满意的关键。今天在云中使用虚拟平台来尝试左移并开发和验证其中一些技术和软件五年前甚至还没有，所以我们已经走了很长一段路。作为行业，我们共同取得了很多进步。是的，要真正拥有真正的软件定义车辆，我们还有很长的路要走。我们可以去经销商那里索要一辆软件定义的车辆。但我们看到各种技术提供商正在努力确保我们最终在硬件中拥有的技术以某种虚拟形式提供，无论是快速模型还是云中的任何形式，对于汽车领域的绝大多数软件生态系统来说，这是一个巨大的变化。我在嵌入式世界，人们实际展示的虚拟平台和演示的数量——像我们这里的芯片合作伙伴，英特尔、瑞萨、英飞凌、EDA 公司——表明了一种强烈的运动，让我们构建一个基础设施，我们可以构建基础设施，然后向OEM提供基础设施，有很多工作正在进行。我们将共同打造全面的基础设施，无论是虚拟平台还是其他平台，变得更加丰富、更加强大。

Alpert：当然，OEM必须掌握自己的命运。过去，他们会通过差异化来做到这一点，也许是因为他们有更好的发动机性能，或者其他一些功能。但展望未来，差异化将在于他们的软件。谁能开发出能够提供额外价值的软件，并打造品牌，谁就能脱颖而出，这就是趋势。就如何实现这一目标而言，共享生态系统非常重要。SOAFEE是一种潜在的方式，与虚拟平台一起，您可以提供一个共享的开发生态系统，但仍然允许每个人进行差异化和即插即用。这就是我们与 Arm 密切合作，尝试专门用于此目的的参考设计的原因之一。但再次强调，我们并不是说，这就是你使用的设计。关键是，让我们从某个地方开始，然后人们就可以开始交换碎片并做不同的事情。只要OEM能够即插即用，那么他们仍然可以实现差异化。但他们不必自己发明一切，否则成本太高。