更新汽車軟體就像更新手機!Arm推軟體定義的車用架構,如何讓汽車開發更簡單?-科學人雜誌
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更新汽車軟體就像更新手機!Arm推軟體定義的車用架構,如何讓汽車開發更簡單?

2021/09/24 數位時代
與過去不同,Arm不再是以單純的IP核心投身汽車產業,而是主打「軟體定義」,透過整合雲端到底層IP,來建構標準化的汽車設計架構,降低汽車開發設計挑戰。
▲ Waymo汽車設計架構採用近似於伺服器運算等級的軟硬體架構,對汽車耗能的影響巨大。


平常在使用手機時,大家常會透過下載方式進行軟體更新或系統修正,現在的消費者也會希望能擁有類似的模式,這麼一來,車主無須把車開到經銷商,只要在家中透過網路下載,就能更新軟體。


為了要達到此目的,在既有的設計方式之下,必須得在汽車內採用比伺服器運算等級還高的軟硬體架構,例如Google旗下的自駕車Waymo即是這樣設計的。這種作法在初期開發上是可行的,要進行量產卻很難,因為這種設計方式讓汽車本身的耗能非常巨大,成為自駕車要走入下一個階段的一大門檻。


面對這項挑戰,Arm提出了軟體定義的技術與架構,來回應產業需求。Arm認為,要快速且順暢地應對當前軟體定義汽車的需求,必須提供一個標準化的框架,這個框架涵蓋既存的雲端原生技術,能和汽車應用所需的即時性與安全性功能進行大規模的協作。


軟體定義拆分三大項,開源軟體、硬體參考設計、建立聯盟

然而實際做法要怎麼執行呢?Arm車用與物聯網事業部亞太區合作夥伴關係資深總監鄧志偉談到,此次推出的軟體定義分成三個項目,包含開源的軟體架構SOAFEE、硬體參考平台與建立聯盟組織。


策略一:開源軟體架構SOAFEE

從軟體技術的角度來看,SOAFEE是一款具有軟體實作功能的架構,能透過軟體編碼(Code)的撰寫,讓開發者更容易在上面設計或執行指令。


▲ 要實現汽車功能的運作,軟硬體整合能力非常重要。

鄧志偉解釋,一個功能服務會在雲端環境開發測試與驗證,通常需要借助許多軟體、雲端技術來完成,包含硬體模型(用來模擬硬體環境)、Containers and Virtualization(提供獨立軟體執行環境與虛擬化)、CI/CD(負責管理應用與服務更新),Workload Orchestration(負責配置適當的軟體資源給每個Containers)。


也就是說,當這些功能在雲端被開發完之後,藉由Orchestration(協作)放到車子中被執行時,底層硬體必須提供很好的擴展功能,以因應各式運算處理的需求。同時,要在一定的耗能下達到最佳化的運作效果,也必須提供處理即時性、功能安全與保密技術。


而Arm提供的技術可以滿足所有技術要求,因此由Arm從終端IP技術出發,去完善整個軟體定義汽車架構,以及整個產業中對於軟體定義汽車的要求。


鄧志偉指出,汽車產業業者過去多是以自有的(Proprietary)環境作為硬體與軟體的部署,產業中單一領域的業者不易進行整合。也因此,目前市面上還沒有出現與SOAFEE類似的方案,Arm則憑藉其在供應鏈中獨特且中立的位置,來促成各界協力合作,落實為汽車應用的安全與即時需求設計所需的標準、軟體、開發人員資源,與特定應用的處理平台。


▲ SOAFEE應用於汽車應用開發設計的系統架構圖。

策略二:硬體參考平台

至於硬體參考平台,則是讓開發者可以在此平台尚且開發各式功能,如自動駕駛、ADAS、智慧座艙或動力系統等應用,且於Arm架構的晶片系統上進行工作負載的探索與開發。


策略三:建立聯盟

最後,則是籌備成立一個專業團體(Special Interest Group,SIG)來完善SOAFEE的設計。目前已與Arm推動的軟體定義平台合作廠商,包含AWS、ADLink、Ampere 與 CARIAD,而這項方案也已獲得整個供應鏈中領先企業的廣泛支持,包括 Apex.AI、德國馬牌、Green Hills Software、Linaro、邁威爾科技、HIM 聯盟、紅帽公司(Red Hat)、SUSE、Woven Planet 和 Zing Robotics 等。


SOAFEE 第一個版本已可以開放讓所有人下載,同時硬體參考平台也已開放預購。


▲ SOAFEE的參與合作廠商名單。


■本文經合作媒體「數位時代」授權使用


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