Canlı inceleme: Yazılım tanımlı otomotiv çağında, akıllı otomobilin elektronik mimarisi dijital yeniden şekillendirmeyi karşılayacak şekilde nasıl değişiyor? (derinlik)
Leifeng.com'un yeni akıllı sürüş notu: Bu makale, AI Investment Research State tarafından hazırlanan 41. "Big Live" dersidir. Horizon Li Xingyunun "Towards a Super Central Computer-Intelligent Car Electronic Architecture Reform Meetets Digital Reshaping" hakkındaki paylaşım rekoru, üye Xinzhijia tarafından düzenlenen özel içerik. Li Xingyu, Horizon Pazar Geliştirme ve Stratejik Planlama Başkan Yardımcısı, Otonom Sürüş Endüstrisinde Kıdemli Uzman; NXP (Freescale) Otomotiv Elektroniği Eski Kıdemli Pazarlama Müdürü.
Şu anda, bu sayının ses paylaşımı ve tam metin kaydı çevrimiçidir. "AI Yatırım Araştırma Eyaleti" üyeleri, ücretsiz görüntüleme için [AI Yatırım Araştırma Durumu] sayfasına girebilir.
Aşağıdaki bir paylaşım kaydıdır:
Birkaç gün önce, dünyanın en büyük otomobil üreticisi olan Volkswagen, kendi yazılım departmanını kurduğunu duyurdu: Digital Car Service (Digital CarService). Volkswagen CEO'su Di Si, Davos'taki bu yılki Dünya Ekonomik Forumu'nda şunları söyledi: "Yakın gelecekte, otomobil bir yazılım ürünü olacak ve halk da yazılım odaklı bir şirket olacak."
Otomotiv endüstrisinin mobilite hizmetlerine ve zekaya dönüşümünün genel eğilimi altında, yeni akıllı işlevlerin ve hizmet gereksinimlerinin neredeyse her ay güncellenmesi gerekiyor. Kamunun organizasyonel değişiklikleri gösteriyor Yazılım tanımlı arabalar, bir endüstri mutabakatı haline geldi , Geleneksel dağıtılmış otomotiv elektronik ve elektrik mimarisinin (E / EA) sürdürülmesi giderek zorlaşmaktadır. Endüstrinin akıllıca yeniden şekillendirilmesi genel eğilimine uyum sağlamak ve geliştirme verimliliğini artırmak için köklü bir yapısal değişim başlıyor.Otomotiv endüstrisi, geçmişte PC ve cep telefonu endüstrilerinin izlediği yolda akıllı çağa doğru ilerliyor. Bunun arkasına yansıyacaklar Teknik zorluklar, sektör değişiklikleri ve karşı önlemler? Bu makale derinlemesine tartışılacaktır.
İşte bu makaleden on tanesi Anahtar sonuç :
1. Akıllı otomobil E / E mimari tasarımı dört büyük zorlukla karşı karşıyadır: işlevsel güvenlik, gerçek zamanlı performans, bant genişliği darboğazları ve bilgi işlem gücü kara delikleri.
2. Akıllı otomobil E / E mimarisinin dört ana eğilimi: bilgi işlemin merkezileştirilmesi, yazılım ve donanımın ayrıştırılması, platformların standardizasyonu ve işlevlerin özelleştirilmesi Ticarileştirme süresi yaklaşık 2025'tir.
3. Akıllı arabaların yeni mimarisi, merkezi bilgisayar katmanı bölgesi konseptine dayalı olacaktır.
4. Yeni E / E çerçevesi, OEM'lerin önde gelen Kademe1 ile oyundaki inisiyatifi yeniden kazanmasını sağlayacaktır.
5. OEM'lerin tüm modelleri kapsayan yalnızca bir elektrikli araç (EV) platformu olabilir.
6. AI çipi, merkezi bilgisayarın çekirdeğidir ve kritik güvenlik, maliyet ve performans noktasını geçmesi gerekir.
7. Organizasyonel değişim, bu teknolojik devrimde OEM'lerin karşılaştığı en büyük zorluktur.
8. Apple, Qualcomm, Samsung ve Huawei bu dönüşümsel rekabette doğal genetik avantajlara sahiptir.
9. Akıllı arabalar tarihteki en büyük yazılım ve donanım geliştirmeye sahip tek ürün olacak ve yeni bir Wintel doğacaktır.
10. Mobil otonom makinelerin ilk biçimi olan akıllı arabalar, kendi pazarlarından çok daha fazla ticari değer elde edecek.
Büyük trend: dağıtılmıştan merkezileştirilmişe
Bugün, E / E mimari tasarımı dört büyük zorlukla karşı karşıyadır: İşlevsel güvenlik, gerçek zamanlı, bant genişliği darboğazı, bilgi işlem gücünün kara deliği.
1. İşlevsel karmaşıklıktaki sürekli artışı tatmin edin Fonksiyonel güvenlik Buradaki işlevsel güvenliğin gereksinimleri, yalnızca ISO26262'yi değil, aynı zamanda SOTIF ve RSS'yi de içerecek şekilde geniştir.
2. Karmaşık sistemler çerçevesinde gerçek zaman Garanti.
3. Sensör verilerinin aşırı büyümesi Bant genişliği darboğazı.
4. Sürekli yazılım yükseltmelerini desteklemek için ihtiyacınız olan şeyler Üstel bilgi işlem gücü artırmak.
Bu nedenle akıllı otomobillerin E / E mimarisi dağıtıktan merkeze doğru ilerliyor; Nihai biçimi süper merkezi bir bilgisayar olacak, Bu, dört ana eğilimi içerir: Bilgi işlemin merkezileştirilmesi, yazılım ve donanımın ayrıştırılması, platform standardizasyonu ve işlev özelleştirmesi.
* Akıllı otomobil elektronik ve elektrik mimarisinin gelişme trendi
Aşağıda bu eğilimleri daha ayrıntılı tartışacağız.
1. Merkezi bilgi işlem (Bilgi işlem merkezileştirme): Servis odaklı sistem mimarisi (SOA), yazılım için yüksek performanslı gerçek zamanlı bir bilgi işlem platformu sağlayan ana akım haline gelecek.Böyle büyük bir fikir altında, bilgi işlemin merkezileştirilmesi gerçek araba beynini doğuracak: süper merkezi bilgisayar. Şu anda oyuncular bu kavramı araca monteli bilgi işlem platformları, ana bilgisayarlar ve sunucular dahil olmak üzere çeşitli şekillerde adlandırıyorlar, ancak özü aynı.
ASIL-D işlevsel güvenliğinin gereksinimlerini karşılamak için, bir arabanın birbirini yedeklemek için genellikle iki özdeş ana şasiye ihtiyacı vardır. Ampofol ve Continental gibi mevcut lider Tier1 bu konsepti kullanır.
Bilgi işlemin merkezileştirilmesiyle birlikte, yeni bir kavram ortaya çıktı: bölge kontrolü Şu anda popüler olan alan kontrolörü konseptinin aksine, bölge kontrol modülü gelişmiş işlevsel karar verme gücüne sahip değil, aktüatörleri, sensörleri ve teşhisleri tamamlıyor. Ve bilgisayardaki kuzey-güney köprüsüne benzeyen geleneksel G / Ç bağlantısının özeti.
Orduyu bir benzetme olarak alın. Etki alanı kavramı, deniz kuvvetleri, kara ve hava kuvvetlerini (güç alanı, şasi alanı, eğlence alanı ve güvenlik alanı) işlevlerine göre bölmek gibidir ve bağımsız savaş haklarına sahiptirler, ancak kaynakları birbirleriyle paylaşamazlar. Alan kavramı temel alır. Tiyatro organize edilmiş ve bölünmüştür ve merkezi bilgisayar ile ortak operasyonlar komuta + tiyatro kavramı oluşturulur ve koordinasyon ve yürütme verimliliği niteliksel bir sıçrama elde edecektir.
Böyle bir çerçeve altında, karar verme genellikle merkezi bilgisayar tarafından verilir, ancak istisnalar vardır.Örneğin, AEB acil durum frenleme işlevi en önemli ADAS işlevidir.İleri akıllı sensör önde bir engel algıladığında ve bir çarpışma meydana gelmek üzereyken, Merkezi bilgisayarın karar verme talimatları olmadan, aktüatörü frenlemek için doğrudan etkinleştirin veya her iki merkezi bilgisayar arızalandığında fren aktüatörünü devralın, böylece daha yüksek güvenlik yedekliliği sağlar.
İnsanın karar alma mekanizmalarını karşılaştırırsak, oldukça benzer bir durumla karşılaşırız: Eğer vahşi doğada aniden bir kaplanla karşılaşırsak, vücudun ilk tepkisi donmaktır ve bu karar beynin üst düzey rasyonel sisteminden (yani korteksten) gelmez. ), ancak çok ilkel limbik beyin sisteminden (tüm memeliler), acil bir durumda beynin gövde üzerindeki kontrolünü kesecek ve gerekli hayatta kalma tepkisinin anında tamamlanabilmesini sağlamak için otomatik olarak devreye girecektir. Elinizi sıcak bir şeye dokunduğunda hemen geri çekmek aynı karar verme mekanizmasıdır.Bunun çok fazla örneği var.
Gelecekte, OEM tarafından teslim edilen araba, işlevsel olarak sağlamlaştırılmış bir ürün değil, sürekli gelişen bir robot olacaktır.Arabanın tüm yaşam döngüsü boyunca, donanım platformunun yazılım yükseltmelerini sürekli olarak desteklemesi gerekmektedir. Bu, bir açık, Eksiksiz bir alet zinciri ve güçlü bilgi işlem gücü garantisine sahip bir bilgi işlem platformu, 1000 TOPS'ye kadar bilgi işlem gücü sağlar ve çeşitli yazılım işlevleri için yeterli bilgi işlem gücü rezervleri sağlar.
Şu anda sektörde bu kadar yüksek bir bilgi işlem gücü talebini karşılayabilecek bir işlemci yoktur ve farklı işlemciler farklı performans boyutlarına sahiptir.Pratik açıdan bakıldığında, bununla başa çıkmak için çok esnek ve esnek bir ana yapıya ihtiyaç vardır. Üç gereksinim vardır: Ölçeklenebilir, yapılandırılabilir, modüler . Tipik bir ana bilgisayar, omurga LAN (Omurga) olarak PCI-e'yi kullanır, birçok kart yuvası sağlar, çeşitli hızlandırıcıları (GPU, FPGA, görsel ASIC ve diğer yongalarla donatılmış kartlar), güvenlik MCU'su ve genel SoC'yi bağlayabilir.
Tanıdık geliyor mu? Doğru, bu mimari o zamanki PC ile neredeyse tamamen aynı!
Ancak diğer yandan araca monteli merkezi bilgi işlem platformu, işlevsel güvenlik ve gerçek zamanlı gereksinimlerden ödün vermez.Mühendislik uygulaması açısından, zorluk geleneksel PC / sunucu mimarisinden çok daha büyüktür ve basitçe kopyalanamaz.
2. Yazılım ve donanım ayrıştırması: SOA mimarisi aynı zamanda bir donanım soyutlama katmanı (HAL) konseptini de üretecektir.Donanım artık yalnızca belirli bir işlev tarafından paylaşılmaz, ancak yazılım / hizmet olarak soyutlanır. Paylaşılabilen kaynaklar . Örneğin, bir ön görüş kamerası geçmişte yalnızca AEB / ACC hizmet verebilir, ancak şimdi herhangi bir işlev bu kamerayı çağırabilir.
HAL, yazılım ve donanımın ayrıştırılmasını destekleyen bir kaynak havuzu olarak kabul edilebilir. Örneğin, SOA mimarisinin geliştirilmesiyle bir Ayrı bir algı katmanı görünecek , Her bir sensörü, çeşitli uygulamalar tarafından çağrılabilen bir kaynak olarak soyutlayın (insan-bilgisayar etkileşimi veya ADAS / otonom sürüş). Ayrıca, orijinal verilerin (kamera görüntüsünün her bir karesi gibi) anlamsal bilgiye dönüştürülmesi işi, bölgede önemli ölçüde yapılabilir, böylece omurga ağı G / Ç bant genişliği talebi azaltılır ve merkezi bilgisayar ihtiyacı azaltılır. Güç gereksinimlerini hesaplamak ve veri işlemenin gerçek zamanlı performansını iyileştirmek.
Özetle: İlçe üzerinde algısal zeka ve merkezi bilgisayarda bilişsel zeka yapmaktır.
Günümüzde, işlevsel güvenlik, akıllı arabaların karşılaştığı en büyük zorluklardan biridir.Dağıtılmış bir mimariye göre her işlev için bağımsız güvenlik yedekli donanım eklerseniz, bu bir maliyet felaketi olur ve tasarım doğrulamasını birleştirmek zordur, ancak SOA ve HAL'ın yeni tasarım çerçevesi, tüm donanım kaynaklarını ve uygulamaları birbirine bağlayabilir ve mimarlar daha fazlasına sahip olacaktır. Güvenli yönlendirme Ayrıca, güvenlik yedekliliğinin kaynak derinliğini artırabilir, çeşitli donanım kaynaklarını tamamen yeniden kullanabilir ve ekonomik maliyetle işlevsel güvenlik için yeni bir yol açabilir.
Tedarik zinciri yönetimi açısından, her kaynak için çok sayıda bağımsız tedarikçi olduğundan, OEM'ler, bir alan denetleyicisi tedarikçisi seçmek gibi paketli satın alımlar yerine daha fazla seçeneğe sahip olacaktır. Bu yapı, OEM'lerin önde gelen Kademe1 ile oyundaki inisiyatifi yeniden kazanmasını sağlar.
3. Platform standardizasyonu: Gelecekte, OEM'ler yalnızca düşük kaliteli, orta sınıf ve üst düzey modelleri kapsayan bir elektrikli araç platformu geliştirebilir. Geleneksel içten yanmalı motor, mekanik yapı ile sınırlıdır ve birçok platform gerektirir, ancak EV farklıdır ve şasi tasarımında çok fazla kısıtlama yoktur, bu nedenle birleşik bir E / E mimarisi kullanmak mümkündür. OEM kendi donanım platformunu oluşturacak ve üç ilkeyi karşılayacak: çok yönlülük, standardizasyon ve birlikte çalışabilirlik.
Daha önemli neden, ticari kaygılardan kaynaklanmaktadır: para! Böyle akıllı bir platformun geliştirilmesi, Windows işletim sisteminden daha büyük bir sıra olan 300 milyon satırdan fazla kod yazmayı gerektirebilir.Birden çok platform geliştirmek ve sürdürmek ekonomik olarak mümkün değildir.
Volkswagen ve Ford, geliştirme maliyetlerini düşürmek için elektrikli araçlar alanında EMB platformunu paylaştılar. Bu eğilim geliştikçe, muhtemelen Wintel platformunun bilgisayar endüstrisine benzer görünümü, akıllı otomobiller için bir ekosistem oluşturdu. Bu ortak platform çoğu OEM tarafından benimsenecektir. Cep telefonu sektöründe de benzer hikâyeler sahnelendi.Özel özellikli telefonlar çağından akıllı telefonlar çağına geçiş sürecinde Symbian ve Android gibi ortak platformlar ortaya çıktı.
4. İşlev özelleştirme: Zeka, gelecekteki marka farklılaşmasının temel unsurudur ve esas olarak yazılım işlevlerinin eklenmesiyle elde edilir. Yazılımın dağıtım sonrası genel bir eğilim olacak, bu da çoğu yazılım işlevinin araç fabrikadan çıktıktan sonra teslim edileceği ve yazılım yinelemesi OTA'nın yeni normal olacağı anlamına geliyor. Bu eğilim, seyahat hizmeti operatörleri için özellikle önemlidir.Çeşitli senaryolardaki hizmet gereksinimlerinin, mevcut filoların çok sayıda yükseltilmesiyle karşılanması gerekir.
* Geleceğin akıllı arabalarında açık bir uygulama platformu olacak
McKinsey'den yapılan bir analiz, yazılımın D sınıfı otomobillerin (veya büyük binek araçların) araç değerinin yaklaşık% 10'unu oluşturduğunu ve yıllık% 11 oranında büyümesinin beklendiğini ve 2030 yılına kadar araç içeriğinin% 30'unu oluşturacağını gösteriyor.
* McKinsey: "Yazılım ve araç elektroniği mimarisi, otomotiv endüstrisini yeniden tanımlıyor"
Genel olarak, bu mimari değişim kapsamlıdır ve burada tartışılmayan omurga iletişim ağının yeniden yapılandırılması, bilgi güvenliği sistemi ve sanal geliştirme ve doğrulama ortamı gibi çok geniş konuları da içermektedir. Akıllı arabaların BT tarihindeki en büyük yazılım ve donanım geliştirme hacmine sahip tek ürün olduğu neredeyse kesindir.
* Akıllı otomobiller için gereken yazılım kodu miktarı, BT tarihindeki herhangi bir ürünü çok aşıyor. Kaynak: NXP resmi web sitesi
PC tarihinden aydınlanma
Tarih basitçe tekrar etmeyecek, ama her zaman kafiyeli olacaktır. Bu, tutarlı iş mantığını ve teknik mantığı yansıtır. 1970'lerin sonunda, bilgisayarlar yeni ortaya çıktığında, pek çok bilgisayar türü vardı. Bunlar, Savaşan Devletler dönemindeydi. Öncü Apple'ın bilgisayarına ek olarak, Commodore'un PET 2001 makinesi, Tandy'nin TRS-80 makinesi ve PTCnin Sol-20 makinesi de vardı. Bu bilgisayarların kullandığı mikroişlemciler ve işletim sistemleri de farklıdır ve sonuç olarak şirketler tüm uygulamaları kendileri geliştirmek zorundadır ve verimlilik ve kalite oldukça düşüktür.
1981'de IBM'in 5150 PC'si piyasaya sürüldü.Bu bir kilometre taşı ürünüdür.İlk önce ISA gibi PC'nin çeşitli modülleri arasındaki teknik özellikleri tanımladı ve BIOS hariç tüm teknik bilgileri açtı. Bu açık kaynak Teknoloji, hemen çoğu şirketin ilgisini çeken bir kara delik oluşturdu. Hızla bir ekosistem oluşur ve PC bileşen geliştiricileri ve komple makine üreticileri bu açık teknoloji temelinde gelişmekte ve böylece PC'ler için fiili standardı oluşturmaktadır.
O dönemde gelişmekte olan PC endüstrisi için, IBM'in genel platformu yenilik verimliliğinin iyileştirilmesi için belirleyicidir. Uyumluluk ve birlikte çalışabilirliği mümkün kılar. Tek bir teknoloji aynı anda birçok şirket tarafından geliştirilir. Yüzeyde, bu geliştirme modeli fazlalıklarla doludur, ancak paralel geliştirme, ekosistemin genel geliştirme başarı oranını büyük ölçüde artırarak, tüm ekosistemin bir düğüme takılıp kalması sorununu etkili bir şekilde önleyebilir. Sonraki DOS / Windows yazılım platformu, uygulama ve hizmet geliştiricilerin verimliliğini daha da düşürdü ve ticari getirilerin kaldıraç oranını artırdı.
Akıllı bir araba ile bir PC ve bir cep telefonu arasındaki temel fark, güvenlik ve gerçek zamanlı gereksinimlerden ödün verememesidir, bu nedenle teknik zorluklar çok daha büyüktür. Evrensel platform daha büyük öneme sahiptir ve akıllı otomobil endüstrisinin işbirliğine dayalı evrimini daha verimli hale getirir.
Akıllı Yeniden Şekillendirme Zorluğu
Dijital yeniden şekillendirme dalgasıyla karşı karşıya kalan IBM, müşteri deneyimi odaklı, sürekli iş inovasyonu, verimlilik ve müşteri odaklı olması ve hızlı bir organizasyon ve dijital operasyon modeli oluşturması gerektiğine inanıyor.
OEM'ler için bu, dört açıdan muazzam değişiklikler getirecek tam bir yıkımdır:
1. Organizasyonel değişim: Tüm otomotiv fonksiyonel alanlarının entegrasyonunun organizasyon üzerinde benzeri görülmemiş bir etkisi vardır; OEM'in organizasyon yapısını, fonksiyon odaklı bir organizasyondan platforma dayalı bir geliştirme organizasyonuna kadar temelde yeniden şekillendirin.
2. Yetenek: Otomotiv ürünlerine dayalı mevcut modeli yazılım ürünlerine dayalı bir modele dönüştürün; mekanik ve donanım yeteneklerine odaklanmadan yazılım yeteneklerine odaklanmaya geçiş yapın.
3. Sektör yapısı: OEM'ler ve tedarikçiler arasındaki mevcut ekosistemi değiştirin; Kademe tedarik zincirinden döngüsel işbirliğine geçin.
4. Temel teknoloji: Akıllı çağın temel teknolojisini yeniden tanımlayın: Bilgi işlem platformu, işletim sistemi ve uygulama yazılımı. Tesla'nın temel teknoloji düzeni, doğru olduğu söylenebilecek çipler ve yazılımdır.
Teknik açıdan bakıldığında, en büyük zorluk AI uç bilgi işlem .
Geçtiğimiz birkaç yılda, her otonom sürüş seviyesi için, bilgi işlem gücünün neredeyse bir derece arttığını gördük. Tam otomatik sürüşü gerçekleştirmek istiyorsak, 1000 TOPS düzeyinde hesaplama gücüne ihtiyacımız var ve insan beyninin hesaplama gücü yaklaşık bin TOP'dur.Bu nedenle, otonom sürüş insan seviyesine ulaşmak istiyorsa, hesaplama gücü açısından önce insan seviyesine ulaşması gerekir.
Bu seviyedeki bilgi işlem gücü, AI yongalarının maliyet, güç tüketimi ve performans darboğazlarını aşmasını gerektirir. İşlemci mimarisinin yeniliği, algoritmalar ve araç zincirleriyle birleştirilmeli ve yazılım ve donanım işbirliği içinde tasarlanmalıdır. Algoritma ve araç zinciri olmadan çipin mutlak hesaplama gücünden bahsetmek anlamsızdır.
Mevcut endüstride büyük bir yanlış anlama var. Mutlak hesaplama gücü, genellikle AI yongalarını ölçmek için ana gösterge olarak kullanılır, ancak asıl ihtiyacımız olan, dört boyuttan ölçülmesi gereken etkili bilgi işlem gücüdür: Hesaplama gücünün etkin kullanımı, watt başına etkili bilgi işlem gücü, dolar başına etkili bilgi işlem gücü ve bilgi işlem gücünü yapay zeka sonuçlarına dönüştürme verimliliği (hedef sayı, kare hızı, vb.) .
Özünde, çipler ve mimari araçlar ve taşıyıcılardır ve yazılım amaç ve ruhtur. Yazılım ve donanımı birlikte yapmak, araçları ve amacı son derece birleşik hale getirebilir.
Yalnızca donanım, yazılıma uyum sağlamak için eğildiğinde, transistörün performansı büyük ölçüde artırılabilir. İşlemci mimarisindeki yenilik çok yüksek bir engeldir ve yazılımın derinlemesine anlaşılmasını gerektirir.
Böyle Genel çözüm, verinin karara / hizmete dönüştürülmesinin verimliliğini ve kalitesini belirler , Zamanın gerçekten çağırdığı zor teknolojidir. Google, bu konseptin bir uygulayıcısıdır ve TPU'nun başarısı bunu kanıtlamıştır.Çin'de Horizon, bu konsepte dayalı oldukça verimli bir Journey AI çipini piyasaya sürdü ve yakında ikinci nesil Journey çipini piyasaya sürecek.
Denilebilir Geleceğin akıllı arabası, mobil bir süper bilgisayar ve veri merkezidir ve uçtaki yapay zeka işlemcisi, akıllı araba rekabetinin ana savaş alanıdır ve teknolojinin hakim doruk noktasıdır.
Google bu konseptin bir uygulayıcısıdır ve TPU'nun başarısı bunu kanıtlamıştır. Yeni kurulan Horizon şirketi aynı konsepte dayalı oldukça verimli bir Journey AI çipini piyasaya sürdü ve yakında ikinci nesil Journey çipini piyasaya sürecek.
Yan bulut işbirliğine dayalı bilgi işlem bir başka önemli eğilimdir.Araca monteli bir merkezi bilgisayar, MEC (çok erişimli uç bilgi işlem) ve 5G tabanlı bulut bilişimden oluşan işbirliğine dayalı bir bilgi işlem çözümü, araç tarafında bilgi işlem gücü talebinin sınırsız büyümesini önleyecektir.
Müdahale önlemleri ve endüstri uygulamaları
Geleceği tahmin etmenin en iyi yolu onu yaratmaktır.Tesla, Amperford, GM ve BMW şimdiden uygulamaya başladı. Daha sonra, birkaç liderin tasarım konseptlerini ve yol haritalarını analiz edeceğiz.
(1) Anbofu
* Anbofu'nun merkezi bilgi işlem mimarisinin tanımı
Anbofu, merkezi bilgi işlem platformunun mimarisine Akıllı Araç Mimarisi TM (SVA) olarak atıfta bulunur.Araba, karmaşık yazılım işlevlerini tıpkı bir sunucuda çalışır gibi çalıştırabilen genel bir hesaplama platformu haline gelecektir. Bu, OEM'lerin donanımdan bağımsız olarak yazılım işlevlerini geliştirmesine ve donanımı yükseltmeden yazılım ve güvenlik işlevlerini yükseltmesine olanak tanır.
Bu mimari nasıl elde edilir? Abofu, iki temel kavram önerdi: Güç Veri Merkezi (PDC) ve Açık Sunucu Platformu (OSP).
Güç kaynağı veri merkezi (PDC) kavramı, bir dizüstü bilgisayarın tabanına çok benzer.Tipik bir dizüstü bilgisayar tabanı, kullanabileceğimiz çeşitli harici cihazlara bağlanabilen USB, HDMI, SATA ve güç jakları gibi bir dizi arayüze sahiptir. , Taban, çevre birimlerini dizüstü bilgisayara bağlamak için bir köprü görevi görür.
Akıllı arabalarda PDC, çeşitli sensörleri, dağıtılmış ses sistemlerini ve çeşitli kontrolör / aktüatörleri bağlamaktan sorumlu olacak ve bunun için PDC'nin Ethernet, CAN ve LVDS gibi veri yolu arayüzlerine ihtiyacı olacak.
PDC'nin bir diğer önemli rolü, otonom sürüş sistemi için güvenilir bir yedek güç kaynağı sağlamaktır (güç kesildiğinde birkaç milisaniye içinde yedek güç kaynağına geçebilir) Aynı zamanda, bir ağ geçidi ve çeşitli kontrolörlerin entegrasyonu ( PDC, bu işlevleri gerçekleştirmek için güçlü bir işlemciye sahiptir), böylece bölgesel kontrolü gerçekleştirir ve merkezi bilgisayar tarafından tamamlanacak işi basitleştirir.
Günümüzde ana akım mimari, işleve bölünmüş mantıksal bir etki alanıdır. Bununla birlikte, mantıksal etki alanının işlevleri, farklı fiziksel denetleyicilerde oldukça dağınıktır.Sonuç olarak, mimari çok karmaşıktır ve entegrasyon, test ve ölçeklenebilirlik açısından büyük zorluklarla karşı karşıyadır. PDC'nin görünümü, harici yürütme birimini, merkezi bilgisayar + bölge denetiminin tipik bir uygulama durumu olan hesaplamadan ayırır.
Açık sunucu platformu, grafik hesaplamayı, yapay zeka hesaplamayı, ağ işlemeyi ve işlevsel güvenliği destekleyebilen çok esnek ve çok yönlü bir bilgi işlem platformudur. Buluttaki sunucunun çeşitli uygulamaları yapmak için bilgi işlem gücü dediğimize benzer şekilde, bagajın otomatik kontrolünden insan-bilgisayar etkileşimine ve otomatik sürüşe kadar çeşitli araç içi uygulamaların bilgi işlem gücü gereksinimlerini destekler.
Bu platform yalnızca bilgi işlem işini merkezileştirmekle kalmaz, aynı zamanda esnek bir yazılım çerçevesi ve akıllı donanım soyutlama katmanı sağlar, böylece mantıksal alan fiziksel donanımın bir simülasyonu haline gelir. Bu buluş çok yazılım dostudur, çünkü donanım kaynaklara entegre edilmiştir ve yazılım, belirli donanımı kontrol etmekten sunucudaki kaynakları çağırmaya değişmiştir. Yazılım ve donanımın ayrıştırılması, tıpkı iPhone'un açtığı uygulama pazarı modelinde olduğu gibi, gelecekteki araç içi uygulama yeniliği için neredeyse sınırsız hayal gücünün kilidini açar.Gelecekte, çeşitli yeni araç içi işlevler üçüncü taraf şirketlerden gelebilir. Araba fabrikası değil, ancak otomobil fabrikası, güvenlik ve uyumluluğu sağlamak için işlevsel doğrulama ve sürüm süreci sertifikasına sahip olacak.
Anbofu'nun planına göre bu dönüşüm aşamalı olarak gerçekleştiriliyor. PDC'yi geleneksel araç E / E mimarisine entegre eden bir hibrit mimari 2022'de piyasaya sürülecek. 2025 yılına kadar, tamamen açık bir sunucu platformunun mimarisi gerçekleştirilecek.Sunucu mimarisine dayalı bir bilgi işlem platformu göreceğiz.Platform PDC, güvenlik yedekliliği tasarımı ve standart bir yazılım geliştirme çerçevesini entegre edecek. Güvenlik dışı uygulamalar tutarlı tutulur.
Anbofu, OEM müşterilerinin geleneksel E / E mimarisinden bu yeni mimariye geçişinin kademeli olacağına, ancak sonunda, yani açık sunucu platformunda bir gerilim olmayacağına inanıyor.
(2) Tesla'nın uygulaması
* Tesla Model 3'ün E / E mimarisi
Model 3'ün E / E mimarisinde, etki alanı denetleyicisi kavramının yerini bölge denetimi almıştır.Tüm mimari üç modüle bölünmüştür: birincisi Otopilot ve merkezi bilgisayara eşdeğer eğlence denetim modülü ve ikincisi Sağ gövde denetleyicisidir (BCM RH) ve üçüncüsü sol gövde denetleyicisidir (BCM LH).
Otopilot ve eğlence kontrol modülleri tüm kameraları ve radar sensörlerini kontrol eder. Modülün içinde, Otopilot sistemi ve eğlence sistemi CAN ve yüksek hızlı seri veri yolu FPD-Link üzerinden bağlanır. Bu açıkça, eğlence alanının mimari tasarımından ve birbiriyle iletişim kurmayan güvenlik alanından daha yüksek bir seviyedir. Aslında, FPD-Link'in varlığı, ikisi arasında video verilerinin bile aktarılabileceğini göstermektedir.
Otopilot ve Bilgi-Eğlence Kontrol Modülü bir modül olmasına rağmen 2 donanım platformuna ve içeride 2 sisteme ayrılmıştır.Büyük değişiklik, Drive PX2 üzerinden tüm aracın kameralarına merkezi erişim ve hesaplanmasıdır. Bilgi işlem platformu, tüm aracın ihtiyaç duyduğu AI bilgi işlem gücünü yoğunlaştırır. Veriler iki sistem arasında CAN ve LVDS aracılığıyla iletilir.Kamera görüntüsü Otopilot sistemine bağlanabilir ve ardından LVDS üzerinden eğlence sistemine iletilebilir. Bu mimari, otomobilin içindeki ve dışındaki görüntülere dayalı olarak AI uygulama geliştirmeye ve güncelleme yinelemelerine olanak tanır. Örneğin Tesla, Model 3'teki mevcut en sıcak AR Navi işlevini yükseltmek istiyor, belki de sadece yazılım mühendislerinin parmaklarını hareket ettirmesine ihtiyaç duyuyor.
Sağ gövde kontrolörü otomatik park etme, koltuk kontrolü ve tork kontrolü gibi fonksiyonları entegre eder; sol gövde kontrolörü dahili aydınlatma, direksiyon kolonu kontrolü vb. İki gövde kontrol cihazı ayrıca, aracı doğrudan çalıştırabilen tel kontrol yürütme ünitesi, direksiyon kontrolü ve kilitlenme önleyici fren sistemi gibi aktüatörlerle de bağlanır. Model 3'ün yeni EE mimarisinde, akü yönetimi ve şarj kontrolü, DCDC, yerleşik şarj cihazı ve PDU, yüksek voltajlı kablo demetlerinin maliyetini ve tüm aracın montaj maliyetlerini düşürerek tek bir üniteye entegre edilmiştir.
EE mimarisinin merkezileştirilmesiyle Tesla, arabanın yazılım geliştirmesini içselleştirir ve aracın temelindeki donanımı standartlaştırır ve özetler.Bu hareket, Tesla'nın otomobilleri ve yeniliği yazılım aracılığıyla tanımlamasını kolaylaştırır. Tesla tarafından 19'un başlarında yayınlanan Sentry modunda ve Köpek modunda, Twitter kullanıcısı Josh Atchley (Josh Atchley) Musk'a bir "köpek modu" işlevi uygulayıp uygulamayacağını sordu, yani müzik çalma, klimayı açma ve ekranda görüntüleme. "İyiyim, ustam geri gelecek" diyor. Bu konuda Musk basitçe cevap verdi: "Evet." Ayrıca başka bir kullanıcı da arabadaki sıcaklığın ekranda gösterilmesini önerdi. Musk bu fikri beğenmiş görünüyordu. Twitter'da "Evet. Yani". Elon Musk basitçe yanıt verdikten sonra, uygulama dahili olarak tanıtılabilir. Geçmişte, Tesla mühendislerinin değişiklikleri kabul etmek isteyip istemediklerini sormak için ilgili tedarikçilere gitmeleri gerekiyordu. Tedarikçilere değişiklikleri kabul etmeleri için baskı yapılabilir, ancak bu yarım yıl kadar sürer. Değişim döngüsü ve çok yüksek tasarım değişikliği maliyetleri ve tüm bu varsayımlar en ideal olanı olabilir.
Teslanın Autopilot 1.0dan 2.5e evrimi, merkezi işlev ve kaynak paylaşımı yolunu izlemiştir ve yazılım sürümü, Teslanın yazılım ve donanımının ayrışmasını yansıtan ve aracı yazılım aracılığıyla tanımlayan V9a yinelenmiştir. Uygulama. Tüketiciler için, her OTA sistemi yükseltmesi yeni bir deneyim getirecek ve bu arabanın modası geçmiş olacağını hissetmeyecekler. Son zamanlarda OTA yükseltmeleriyle piyasaya sürülen "Sentinel Modu" ve "Köpek Modu" bunu canlı bir şekilde yansıtıyor.
(3) BMW
BMW'nin E / E mimarisindeki değişiklikleri, merkezi bilgi işlem eğilimini açıkça yansıtıyor.
* BMW tarafından planlanan yeni nesil E / E çerçevesi
(4) Bosch
Bosch'un aşamalı rotası, etki alanlarının merkezileştirilmesinden gelişir. Nihai hedef, yerleşik merkezi bilgisayarla aynıdır ve bulutla işbirliği yapan dağıtılmış bilgi işlem yeteneklerini daha da genişletmektedir. Anakaranın gelişim yolu da Bosch'a çok benziyor.
* Bosch'un aşamalı rotası
Sonuç
Teknik olarak konuşursak, merkezi bilgisayar katmanı bölgesi kavramı akıllı otomobiller için yeni bir çerçeve oluşturacaktır. Bölge, yerel bir kontrol, algılama ve yürütme birimidir. Katman, işleve bölünmüş bir kaynak havuzudur. Merkezi bilgisayar, uygulamalara / hizmetlere yönelik gerçek karar verme beyindir.Her düzeydeki kaynakları çağırır ve üst düzey kararları yürütür. Bölge kontrol birimi, kararları uygular veya durumu tamamlar. Algı görevi.
Araç E / E mimarisi için, merkezi bilgi işlem çerçevesi yepyeni, ancak ister SOA ister HAL olsun, PC ve cep telefonu endüstrileri için, merkezi bilgi işlem çerçevesi zaten çok olgun bir konsept. Zeka dalgası BT endüstrisinden otomobile yayıldığında, aynı hikayenin ortaya çıktığını ve otomobil endüstrisinin genlerinin değiştiğini gördük.
Bu anlamda, ister Apple, Intel, Qualcomm, Samsung veya Huawei olsun, otomotiv endüstrisine büyük ölçekli girişlerinin mantığı hiçbir şekilde basitçe kopyalamak değil, arabanın doğasında bulunan kendi BT genlerinin ve genlerinin yeni düzenlenmesi ve evrimidir. Yeni türler ortaya çıktı ve bilgisayar endüstrisini cep telefonu TOPS döneminden POPS (1000TOPS) çağına götürdü.Bu süreçte, doğal genetik avantajları var.
Son derece değişen ihtiyaçlar, zekanın sürekli evrimi ve yerleşik donanım ve yazılım sistemlerinin karmaşıklığındaki artış, bilgi işlem mimarisinin ölçeklenebilirliği, kullanım kolaylığı ve sistem güvenilirliği açısından ciddi zorluklar ortaya çıkarmaktadır. Büyük oyuncular aynı hedefe farklı yollardan ulaşmış ve merkezi bilgisayara doğru ilerlemiştir. Yapı ve hizmet odaklı geliştirme anlayışı ilerlemektedir. Tesla, GM, BMW, Ampov, Bosch, Visteon ve Horizon bu eğilime öncülük ediyor.
Amaç genellikle açıktır, ancak hedefe giden yol çok farklıdır: İster BT yeni başlayan ister otomotiv endüstrisinde deneyimli biri olsun, herkes kendi avantajlarına dayanır ve aynı dağa farklı yamaçlardan tırmanır. Bu süreçte ürün yol haritası, performans, güvenlik ve maliyet birbirinden farklıdır.Hangi yolun daha iyi olduğunu söylemek zordur, yani Continental ve Bosch'un progresif alan füzyonu mu? Tesla ve Aambofu'nun yolu veya daha radikal uygulaması, geleceğe yönelik bir keşiftir ve saygıyı hak eder.
Bilgisayardan cep telefonlarına ve robotlara kadar her nesil akıllı cihaz, bir önceki nesle kıyasla hacim olarak on kat büyüdü. Mobil otonom makinelerin ilk formu olan akıllı arabalar, robotlar çağında hak edilmiş katil bir uygulamadır ve aynı zamanda sayısız çeşitte mobil robotu doğuracak teknolojik amiral gemileridir. Buhar motorunun sanayi devrimi çağını açması ve cep telefonu endüstrisinin tüm mobil cihazlar çağına öncülük etmesi gibi, akıllı arabalar da sonunda kendi pazarlarından çok daha fazla ticari değer elde edecek.
Sadece vizyonumuzu robot çağının büyük anlatısı bağlamına koyarak bu çağda akıllı arabaların tam anlamını görebiliriz. Eğilimleri görmek zor değil ama kendi kendine devrim zordur. Bu eğilimi daha sıkı kucaklayabilenler, otomotiv endüstrisinde bir asırdan fazla süren büyük değişim çağında rekabeti kazanabilecek.
Üye Soru-Cevap
İzleyicilerin akıllı sürüş konusundaki kafa karışıklığını daha da çözmek için, "Live", paylaşımın ardından bir Soru-Cevap oturumu olmaya devam edecek ve Li Xingyu, "AI Investment Research State" üyelerinin sorularını birer birer yanıtladı. Alıntı aşağıdaki gibidir:
Soru: Sizin gözleminize göre, OEM yazılım üzerinde çok çalışırken hangi sorunların çözülmesi gerekiyor?
Li Xingyu: Çekirdek hala yetenek ve organizasyon yapısıdır İşlev odaklı bir organizasyondan platform tabanlı bir geliştirme organizasyonuna geçiş, Nirvana'nın yeniden doğuşudur.
Soru: Yazılım büyük ölçekte piyasaya sürüldüğünde açıklık ve güvenlik arasında bir denge nasıl korunur?
Li Xingyu: Öncelikle, bu sorunun nihai bir cevabı olamaz, sürekli olarak en uygun çözümü arama sürecidir. İkincisi, tüm sektör, çeşitli sorunların ve kazaların olabileceği, ancak genel açılma eğilimi değişmeyeceği kanunlar, düzenlemeler, tüm geliştirme süreci, sertifikasyon ve test erişimi vb. Dahil olmak üzere tüm boyutlardan çitleri güçlendirdi. Geçmişten beri, elektrik, bankacılık ve nükleer enerjinin gelişiminde aynı damarı gördük.
Soru: Akıllı arabalar süper merkezi bir bilgisayara doğru ilerlerken, PC ve cep telefonu endüstrileri gibi bir veya iki baskın durum olacak mı?
Li Xingyu: Sanırım yüksek performanslı çipler ve temel işletim sistemleri gibi endüstrinin yukarı akışında durum böyle olacak. Bu değişimin merkezinde yer alabilirler.
Soru: Genel zeka eğilimiyle, OEM'ler, OEM'ler, Tier 1 tedarikçiler ve yazılım şirketleri içindeki ilişkiye ve bunların ilgili rollerine ve durumuna ne olacak?
Li Xingyu: Basit katmanlı bir tedarik zinciri modelinden işbirliğine dayalı evrimsel bir bulmaca modeline. Her oyuncunun kendi çekirdek bölgesini bulması ve bulması gerekir ve tüm destede çok güçlü bir oyuncuya sahip olmak zordur.
Soru: Araç işletim sistemine üçüncü parti yazılımlar kurulabiliyorsa güvenlik nasıl sağlanır?
Li Xingyu: Otomobil fabrikası, güvenlik ve uyumluluğu sağlamak için çok katı işlevsel doğrulama ve sürüm süreci sertifikasına sahip olacak.
Soru: Akıllı arabaların gelişimi beklenenden daha düşük İkincil tedarikçiler açısından bakıldığında, akıllı arabaların hala hangi teknik zorluklarla karşı karşıya olduğunu düşünüyorsunuz?
Li Xingyu: Bu, tüm PPT ile tatmin edici bir şekilde cevaplanamayacak bir sorudur. Metodolojik olarak, birlikte evrim çözümdür. Tier1 / OEM için, farklı bir Tier2 kombinasyonu daha iyi bir seçim olabilir, bu nedenle rakipleriniz büyük olasılıkla tanrınızın yardımcısı olacaktır.
