安波福SVA架構(gòu)再升級

譚晶寶

為車企帶來更低的研發(fā)成本、制造成本和物料成本，從不同環(huán)節(jié)提升效率。

安波福在2020年的CES上正式推出了智能汽車架構(gòu)的設(shè)計(jì)理念，兩年之后的2022 CES上，安波福推出了區(qū)域控制器電源數(shù)據(jù)中心（PDC）、車輛中央控制器（CVC），使SVA已經(jīng)可以全面運(yùn)行。

從一開始，SVA就被設(shè)計(jì)成一個非常易于擴(kuò)展的架構(gòu)，可應(yīng)用于從入門級/緊湊型車型到具備自動駕駛功能的L4車型。它可降低總擁車成本，促進(jìn)功能豐富、高度自動化的汽車實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。它并非一個單一的產(chǎn)品，而是一個分層架構(gòu)，其所包含的邏輯結(jié)構(gòu)塊可進(jìn)行靈活擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)軟件定義汽車。

在SVA架構(gòu)下，新功能的開發(fā)及升級變得更加簡便高效，提高了汽車的生命周期管理，并使OEM能夠自主定義其希望提供的用戶體驗(yàn)功能。如果要總結(jié)SVA架構(gòu)的特點(diǎn)的話，那就是在智能汽車時代，在各個不同環(huán)節(jié)為車企提供了提升效率的途徑，從而實(shí)現(xiàn)更低的研發(fā)成本、更低的制造成本和更低的物料成本。

CES上安波福展示的SVA架構(gòu)采用了其最新的區(qū)域控制器—電源數(shù)據(jù)中心（PowerData Center，PDC），一輛車的區(qū)域控制器數(shù)量因車輛要求和復(fù)雜程度而異，但在與客戶的實(shí)際合作中，安波福發(fā)現(xiàn)三個PDC的配置通常是最優(yōu)方法。

安波福在為某OEM進(jìn)行的研究中發(fā)現(xiàn)，區(qū)域控制器可整合九個ECU，同時節(jié)省數(shù)百條獨(dú)立電線的使用——從而令車輛的重量減少8.5kg，這也就意味著二氧化碳排放量的降低以及電動汽車?yán)m(xù)航能力的提升。

由于區(qū)域控制器將車輛的電氣基礎(chǔ)設(shè)施劃分為更易于管理的多個部分，線束組裝更易實(shí)現(xiàn)自動化，這也將提升制造環(huán)節(jié)的效率。

此外，安波福還展示了另外一大亮點(diǎn)產(chǎn)品——中央車輛控制器，簡稱CVC。它是安波福最新推出的一套系統(tǒng)。作為SVA架構(gòu)的關(guān)鍵組成部分，它負(fù)責(zé)將軟件代碼轉(zhuǎn)化為物理動作。作為所有數(shù)據(jù)通信的路由器，CVC將車輛中的各種設(shè)備進(jìn)行實(shí)時連接，處理網(wǎng)絡(luò)流量的排序及信息調(diào)度。

CVC可集成電源和車身控制器、驅(qū)動和底盤控制器、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)路由器、網(wǎng)關(guān)、防火墻、區(qū)域主控和數(shù)據(jù)存儲中心等所有功能。此外，CVC還負(fù)責(zé)管理時間同步，這一功能決定了車內(nèi)多個系統(tǒng)能否有效地協(xié)同工作。通過在CVC中定義網(wǎng)絡(luò)，可去除為其他設(shè)備配置的昂貴的路由器硬件，從而進(jìn)一步降低整車成本。在軟件定義的汽車中，需要一個傳輸層，將編程轉(zhuǎn)變?yōu)槠嚬δ埽秃孟駥⑷梭w大腦與神經(jīng)系統(tǒng)之間的一個將大腦的決策轉(zhuǎn)化為行動的傳輸層一樣。PDC、CVC等SVA中間件就是信號和行動之間的橋梁。

PDC、CVC等中間件可以允許整車廠充分利用原有軟件，而不是“推倒重來”。它使軟件集成更簡化、更高效，同時在需要時阻隔功能間的干擾。經(jīng)驗(yàn)證明，對于大部分車身功能，安波福的中間件解決方案可減少30%-50%的集成工作量，以及10%以上的測試、驗(yàn)證和質(zhì)量相關(guān)工作量。為了進(jìn)一步提升“軟件定義汽車”時代的開發(fā)效率，安波福還推出了“持續(xù)交付”全新開發(fā)方式。安波福認(rèn)為，當(dāng)前傳統(tǒng)汽車開發(fā)方式已成為技術(shù)創(chuàng)新的一個主要瓶頸。

首先，傳統(tǒng)汽車系統(tǒng)的開發(fā)一般采用“以要求為中心”的開發(fā)方式。這種方法有助于確保安全和法規(guī)問題得到妥善解決，但通常也需要在開發(fā)的早期就對系統(tǒng)的各種定義做好決策并不斷跟進(jìn)開發(fā)和驗(yàn)證結(jié)果，這意味著對復(fù)雜的系統(tǒng)往往需要進(jìn)行成千上萬次集成測試。

其次，許多系統(tǒng)搭載了嵌入式軟件，對這些軟件的測試必須帶硬件進(jìn)行以保證軟件的正常運(yùn)行。因此，在測試時工程師們必須加上相應(yīng)的硬件，這增加了測試的復(fù)雜性。

對汽車系統(tǒng)開發(fā)來說，實(shí)時響應(yīng)是一個關(guān)鍵的考量因素，它不僅關(guān)系到汽車的安全性，也關(guān)系到用戶的感受。因此，工程師們一般需要在硬件上測試相應(yīng)的軟件，以保證軟件的運(yùn)行不會因?yàn)檫\(yùn)行環(huán)境的改變而受到影響，測試所需的時間也因要裝配相應(yīng)的硬件而延長。

要知道，一套軟件的運(yùn)行往往涉及多個硬件，且這些硬件往往來自不同的生產(chǎn)商。因此，為了測試一套軟件，工程師們往往需要花費(fèi)更多的精力將所需的硬件裝配齊整。在實(shí)際開發(fā)中，要進(jìn)行成千上萬次軟件集成測試，并且每天要進(jìn)行代碼集成，可想而知，僅就軟件測試一項(xiàng)，工程師們就要耗費(fèi)大量時間和精力。

為了解決上述瓶頸，安波福開發(fā)出了一個被稱為“持續(xù)交付”的工具包，“持續(xù)集成”一詞源自IT行業(yè)。持續(xù)集成是一種在開發(fā)周期的早期階段進(jìn)行集成的實(shí)踐，以便構(gòu)建、測試、整合代碼可以更經(jīng)常地進(jìn)行。

傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域，在整車開發(fā)初期就要對功能做出定義，因此，這一步往往需要提前三四年就進(jìn)行。然而，在消費(fèi)電子領(lǐng)域，三四年的時間里，電子產(chǎn)品可能已經(jīng)發(fā)生了好幾次迭代，等到整車上市時，這些決定著用戶體驗(yàn)的系統(tǒng)可能已經(jīng)落伍?！俺掷m(xù)交付”工具包的出現(xiàn)讓工程師們在開發(fā)的前期可以更專注基礎(chǔ)的構(gòu)建，等到更接近整車發(fā)布的日期再去定義用戶體驗(yàn)功能，在提升效率的同時，無疑也將帶來更好的用戶體驗(yàn)。