SOA:汽车进入智能机时代的钥匙?

最近SOA成为各大车企科技日提及频次最高的热词。包括岚图、哪吒、上汽零束都公布了自己在整车智能化架构方面的全新技术方案,它被誉为汽车智能化从功能机转向智能机钥匙。那么SOA究竟是一种什么介质,能让汽车智能化脱胎换骨?在电动化时代,面对汽车智能化宣传的扑朔迷离,普通消费者又该何去何从?也许一切都要从解开汽车智能化混沌不清的概念开始……

SOA并不神秘

其实SOA(面向服务架构)严格说是一种思想,这个词汇更多出现在IT行业, 是在计算机环境中设计、开发、部署的方法。在SOA模型中,所有的功能都被定义成了独立的服务,所有的服务通过服务总线(ESB)或流程管理器来连接。SOA 的实施就是把业务拆分成单个服务标准件,然后再选择合适的标准件“组装”成各种应用软件系统。从下图可以直观看到SOA思想下的软硬件协同。当有需求的时候,其它服务或者应用系统就会在这个机构里搜索能满足需求的服务,并且调用这些服务来完成某个任务。

当然了更具象的理解,以我们常用的手机为例,早期手机被称为功能机,点击各种功能图标,即可激活硬件的工作。并且它们基于JAVA开发的程序都是固化的,用户没法删除,也没法按照喜好卸载或下载。而在手机进入Android/iOS系统的时代,传统的分布式架构就不再适用手机性能的提升。所以中央集中式架构的硬件结合操作系统,就实现了如今的智能手机。手机的摄像头不仅能被iOS系统自带的软件调用,还能被其它满足Apple Store开发标准的App调用,手机硬件系能被任何满足苹果软件协议和接口的App调用,比如你连接大疆无人机,把手机当作操作手柄。并且用户具有管理系统和软件的权限。

SOA的价值对于车企更重要

而汽车使用SOA架构的本质,也是为了实现从分布式电气结构向中央集中式架构跨越,从而满足未来更高的硬件需求,让系统的软硬件升级成为现实。

在分布式架构时代,软件被固化在硬件存储内:

从现有汽车的电气架构来看,一辆普通汽车内置了至少50多枚各种控制功能的ECU以及MCU计算单元,并且需要大量的线束来连接这些ECU包括功能模块,这里面还要用到最常见的Can总线将它们连接起来。并且这些ECU来自不同供应商,也无法通过升级提升性能。在现有的智能设备标准下,这种分布式架构勉强可以应付,但从长远看,难以应付更复杂的硬件系统架构。

中央集中式架构,实现软件定义汽车的基础:

而到了中央集中式架构下,汽车的数据处理吞吐量就达到了一个全新的量级,这也是能被称为智能汽车的关键。以最典型的特斯拉为例,它是智能汽车的鼻祖。相比传统汽车的分布式架构,它的硬件反而更简单,却能实现更复杂的控制。

特斯拉拥有两个位于驾驶舱两侧的域控制器,一个位于前部防火墙的中央域控制器,这三个硬件模块,都具备独立的控制和运算功能,可以分别控制物理位置上左右和前部的电气单元,包括大灯、雨刮器灯功能。而视觉结构的智能驾驶系统和毫米波雷达,以及车载的大屏幕都是由它的CCM中央控制单元实现。特斯拉利用3个域控制器+1个CCM中央控制单元,通过总线实现了多个单元的连通,这套电气化结构就实现了汽车SOA架构。

在这个CCM单元当中,拥有两个特斯拉自研的算力芯片来实现视觉驾驶辅助系统的工作,并且在模块的背面还集合了基于AMD Zen2架构和RAND2架构的显卡。所以在其它车机还在宣传8155车机芯片的时候,特斯拉的车主已经能用车机打大型3A游戏了,两者的性能完全不可同日而语。并且特斯拉目前也发布了HW 4.0的自动驾驶算力芯片,在硬件性能迭代上,充分体现出中央集中式架构的优势。而这些在传统汽车,都是无法完全实现的。

写在最后

在国内车企不断宣传SOA架构优势的同时,其实大家底层的逻辑和硬件原理都是殊途同归。作为一种未来的智能化主流标准,会有越来越多的车企将SOA的软硬件架构应用于汽车,所以大可不必把它当作买车的唯一标准,普及只是时间问题。

因为不管是分布式硬件结构,还是中央集中式架构,在本质上车辆都可以实现大部分消费者想要的功能性。所以在大肆宣传SOA的同时,消费者大可不必被洗脑。这种面向未来的所谓智能架构,在一品君看来,更像是汽车电气架构迎来的“平台化”变革,可以方便车企将智能硬件标准化,接口统一化,减少线束减少各种不同ECU协议的转换,为实现未来更复杂的智能运算,进行的一场硬件减负,有些类似汽车制造当中提出的MQB模块化平台概念。

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