2020年7月，中國汽車基礎(chǔ)軟件生態(tài)委員會（AUTOSEMO）宣告成立。當(dāng)年11月，AUTOSEMO代表中國汽車工業(yè)協(xié)會正式發(fā)布了《中國汽車基礎(chǔ)軟件發(fā)展白皮書1.0》，提出了“推動汽車基礎(chǔ)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)和應(yīng)用；完善汽車‘新四化’等方面軟件技術(shù)研發(fā)體系；強化人才培養(yǎng)，加大應(yīng)用普及和推廣力度；加強行業(yè)協(xié)同合作，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境”四點意見。

　　回溯行業(yè)歷史，汽車軟件的發(fā)展與整車電子電氣架構(gòu)的演化息息相關(guān)。2003年，由寶馬、博世、大陸、原戴姆勒-克萊斯勒、原西門子威迪歐、大眾汽車，共同成立了汽車開放系統(tǒng)架構(gòu)（AUTOSAR）聯(lián)盟，福特、標(biāo)致雪鐵龍、豐田、通用等主流汽車企業(yè)隨后也加入其中，為汽車基礎(chǔ)軟件的快速發(fā)展提供了良好組織環(huán)境和標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)。不過，面對新技術(shù)、新產(chǎn)品的發(fā)展，AUTOSAR開始面臨挑戰(zhàn)與考驗。

　　分布式架構(gòu)迎來變革

　　不同企業(yè)從自己的角度與積淀出發(fā)，對整車電子電氣架構(gòu)進化提出理解。英飛凌將未來的演化路徑大致劃分為分布式架構(gòu)、域集成架構(gòu)、混合區(qū)架構(gòu)、車載電腦四個階段；博世則將趨勢歸納為分布式電子電氣架構(gòu)（一個ECU對應(yīng)一個功能的模塊化階段；功能集成階段）、域集中電子電氣架構(gòu)（中央域控制器階段；跨域融合階段）、車輛集中電子電氣架構(gòu)（車載電腦和域控制器階段；車輛功能云控階段）三組架構(gòu)六個階段。

　　不過，行業(yè)的共識是現(xiàn)有由CAN總線連接不同控制器系統(tǒng)為代表的分布式架構(gòu)，已跟不上技術(shù)發(fā)展的腳步。據(jù)了解，典型的分布式架構(gòu)由眾多相互獨立的ECU組成，每一個ECU對應(yīng)這一個MCU，ECU之間采用CAN總線進行通信。以目前主流乘用車為例，單車ECU的數(shù)量達(dá)到70個左右。其優(yōu)勢在于，針對發(fā)動機、變速器、底盤控制、影音娛樂系統(tǒng)在內(nèi)的幾乎所有傳統(tǒng)汽車硬件及其對應(yīng)的軟件，都有很成熟的解決方案。

　　然而，分布式電子電氣架構(gòu)面臨的問題如同其優(yōu)勢一樣，非常明顯。陳剛（化名）曾服務(wù)于多家整車企業(yè)和零部件公司，參與了大量新車型的開發(fā)、配套工作。據(jù)他透露：“在分布式架構(gòu)下，整車企業(yè)比較依賴傳統(tǒng)供應(yīng)鏈。不僅國內(nèi)車企，許多全球知名的車企也在很大程度上依靠德爾福、大陸等Tier 1零部件供應(yīng)商的設(shè)計研發(fā)，這的確給整車企業(yè)的工作帶來了很多方便。但不同零部件企業(yè)的ECU，算力分配難以做到動態(tài)均衡，導(dǎo)致整車企業(yè)的控制策略、標(biāo)定、后期維護更新無比繁瑣。”陳剛認(rèn)為，更大的瓶頸在于，CAN總線的傳輸速率極限，制約了全新電子設(shè)備、感知元器件的接入，從而影響了車輛功能升級。

　　AUTOSAR的“應(yīng)戰(zhàn)”

　　“AUTOSAR聯(lián)盟成立的背景是汽車上的ECU越來越多，嵌入式軟件復(fù)雜程度越來越高，軟件質(zhì)量難以把控；同時，軟硬件未解耦，往往更換硬件平臺，軟件就要推倒重寫，工作量巨大。”長安汽車智能化研究院相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴《中國汽車報》記者。

　　AUTOSAR中國代表荊喆也表示：“最初，整車上跨系統(tǒng)的零部件協(xié)作越來越頻繁和復(fù)雜，若不采用統(tǒng)一的軟件架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，很容易出問題。如今在全球范圍內(nèi)，AUTOSAR的合作伙伴已接近300家。這背后的推動力是AUTOSAR能夠切實幫助企業(yè)降低成本、降低管理復(fù)雜度、保證系統(tǒng)可靠性。”

　　“AUTOSAR最初的平臺被稱為經(jīng)典平臺，是基于對Micro-Controller的控制來設(shè)計的。”荊喆向介紹道。在分布式電子電氣架構(gòu)走向成熟并大行其道的時代，誕生于2003年的AUTOSAR經(jīng)典平臺為整車企業(yè)、零部件供應(yīng)商提供了巨大的幫助。它的出現(xiàn)解決了整車ECU數(shù)量增多后，嵌入式軟件對硬件支持程度差、軟件模塊化復(fù)用性差以及零部件企業(yè)因配套不同整車企業(yè)而需進行重復(fù)開發(fā)的弊端。由此，整零實現(xiàn)了汽車軟件架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)體系的標(biāo)準(zhǔn)，可以把更多的研發(fā)精力聚焦在功能實現(xiàn)層上。

　　“我們逐漸意識到，智能化、網(wǎng)聯(lián)化對汽車行業(yè)的改變將是巨大的。大量的感知設(shè)備被使用，大量的計算設(shè)備被吸納。此前，分布式架構(gòu)中幾乎不存在文件傳輸，文件儲存容量也不大，然而這一特征在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上相當(dāng)常見。AUTOSAR敏銳地察覺到了這個趨勢，開始定義新的平臺。經(jīng)過2~3年開發(fā)后，AUTOSAR推出了自適應(yīng)平臺（Adaptive Platform）。它基于微處理器這一類控制設(shè)備，目前相對比較成熟，最新一個版本是2020年11月發(fā)布的。”荊喆表示，“對于整車企業(yè)而言，不斷引入的新款零部件，需要更好地與傳統(tǒng)ECU結(jié)合。AUTOSAR做好了這樣的一種結(jié)合，能夠讓整車企業(yè)在開發(fā)時更高效、更容易、更可靠地實現(xiàn)功能上的連接、分配，做通信上的配置。”

　　搭建新架構(gòu)的不同嘗試

　　不過，在整車電子電氣架構(gòu)的進化過程中，特斯拉獨樹一幟，拿出了自己的解決方案。據(jù)了解，特斯拉并未采用傳統(tǒng)汽車巨頭廣為接受的AUTOSAR平臺標(biāo)準(zhǔn)，而是選擇了域控制架構(gòu)，整車由中央計算模塊、左車身控制模塊、右車身控制模塊組成。計算模塊部分則采用了IT領(lǐng)域當(dāng)中常見的X86架構(gòu)系統(tǒng)，左右車身控制模塊則負(fù)責(zé)完成車身、動力、底盤及安全相關(guān)的控制工作。

　　“特斯拉毫無疑問是很多整車企業(yè)研究、對標(biāo)的模板。在特斯拉之前，很少有汽車企業(yè)的工程師能夠提出這樣大膽的創(chuàng)意并付諸實現(xiàn)。對于電子電氣架構(gòu)的探索，特斯拉帶給業(yè)界的沖擊極具啟發(fā)性。”一位汽車軟件資深工程師這樣評價道，“當(dāng)然，特斯拉的電子電氣架構(gòu)路線也帶有非常強烈的個性化特征，業(yè)界很難‘1∶1’地完美復(fù)刻，比如相對封閉的軟硬件開發(fā)環(huán)境、相對單一的車型設(shè)置等，這些都是傳統(tǒng)汽車企業(yè)所不具備的。”

　　“我們對于AUTOSAR的受歡迎程度還是比較有信心的，”荊喆認(rèn)為，整車企業(yè)面臨更為復(fù)雜的開發(fā)環(huán)境，采用AUTOSAR的標(biāo)準(zhǔn)可大幅提升可靠性、降低成本，“尤其是越來越多的車型需要整零聯(lián)合開發(fā)，AUTOSAR作為成熟標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢就會更為凸顯。”

　　基于AUTOSAR的平臺標(biāo)準(zhǔn)，安波福推出了應(yīng)對電子電氣架構(gòu)快速進化的解決方案SVA。據(jù)安波福相關(guān)人士介紹，SVA是基于整車架構(gòu)的設(shè)計，可兼容AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)的電子模塊、軟件中間件等。SVA實現(xiàn)了三個基本原則：實現(xiàn)軟、硬件分離，I/O（輸入/輸出）與計算分離，將計算“服務(wù)器化”，從而擁有軟件定義的架構(gòu)并可持續(xù)擴展以適應(yīng)未來的需求。

　　中國需要自己的標(biāo)準(zhǔn)

　　在這個過程中，中國汽車產(chǎn)業(yè)迎來了新的發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)。中國汽車工業(yè)協(xié)會秘書長助理兼技術(shù)部部長王耀表示：“汽車基礎(chǔ)軟件確切說是一個生態(tài)系統(tǒng)，目前屬于中國汽車產(chǎn)業(yè)的短板。AUTOSEMO主要關(guān)注智能網(wǎng)聯(lián)、新能源汽車業(yè)務(wù)領(lǐng)域，是對AUTOSAR的補充，旨在幫助企業(yè)達(dá)成共識，形成一定的框架。如果我們依賴的標(biāo)準(zhǔn)化組織在歐洲或美國，可能很難及時配合中國市場的需求及復(fù)雜的道路交通環(huán)境。”在他看來，未來，汽車將由軟件定義、數(shù)據(jù)驅(qū)動、硬件執(zhí)行，通過軟硬解耦、模塊融合，最終實現(xiàn)硬件模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，軟件定制化、差異化。因此，汽車底層基礎(chǔ)軟件架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)變得尤為重要，AUTOSEMO的意義也不言而喻，通過標(biāo)準(zhǔn)制定、發(fā)布應(yīng)用，形成中國引領(lǐng)，有利于汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　“值得明確指出的是，AUTOSEMO并不是要取代AUTOSAR。AUTOSEMO的目標(biāo)是在AUTOSAR的基礎(chǔ)上，建立面向下一代汽車軟件標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建中國的汽車軟件生態(tài)。”長安汽車（AUTOSEMO創(chuàng)始會員單位）智能化研究院相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，“經(jīng)典AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)面向傳統(tǒng)的車身、傳動、動力、底盤、被動安全等控制器，僅適用于MCU級嵌入式軟件開發(fā)。而當(dāng)前汽車軟件的發(fā)展還需滿足自動駕駛、新能源汽車等新的需求，是基于SOC級端-邊-云一體化的開發(fā)。中國在這兩個方面具備一定的優(yōu)勢，AUTOSEMO應(yīng)運而生。”

　　燃料電池技術(shù)提供商重塑科技是AUTOSEMO的核心成員，該公司回復(fù)記者稱：“在奔涌而來的智能化、網(wǎng)聯(lián)化浪潮中，軟件架構(gòu)發(fā)生著深刻的變化，從之前面向過程（POP）、面向?qū)ο螅∣OP），轉(zhuǎn)變到面向服務(wù)（SOA），但原有的一些平臺已無法相應(yīng)提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的解決方案。此外，軟件正逐漸成為汽車領(lǐng)域企業(yè)核心競爭力和戰(zhàn)略制高點，基礎(chǔ)軟件又是汽車產(chǎn)業(yè)向智能化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展的重要基礎(chǔ)與核心關(guān)鍵。我國在這個領(lǐng)域依舊有‘卡脖子’問題亟待解決，建設(shè)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的汽車基礎(chǔ)軟件生態(tài)體系十分必要。”針對燃料電池汽車規(guī)?；l(fā)展的趨勢及未來更廣泛的氫能應(yīng)用需求，重塑科技目前正帶領(lǐng)其他AUTOSEMO成員共同進行燃料電池動力系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定。

　　正視差距彌補短板

　　“我國汽車行業(yè)操作系統(tǒng)、底層軟件等基礎(chǔ)的軟件能力嚴(yán)重不足。比如，當(dāng)前儀表、駕駛相關(guān)控制器大多采用QNX和LINUX操作系統(tǒng)，國內(nèi)完全沒有可替代供應(yīng)商；Hypervisor技術(shù)也面臨同樣的困境。”長安汽車智能化研究院相關(guān)負(fù)責(zé)人指出，“此外，就是軟件標(biāo)準(zhǔn)缺乏，亟待建立?？陀^來看，國內(nèi)汽車軟件標(biāo)準(zhǔn)本來數(shù)量就少，行業(yè)影響力無從談起。”　　“在汽車基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域，雖然我國從事軟硬件開發(fā)的企業(yè)數(shù)量不少，但真正具備能力進行自主開發(fā)的不多；為數(shù)不多的基礎(chǔ)軟件開發(fā)商，又缺少足夠的產(chǎn)品應(yīng)用經(jīng)驗，在技術(shù)成熟度和完整性上與國外同行相比略遜一籌；而研發(fā)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系方面也亟待建立。”重塑科技方面稱。

　　“AUTOSEMO成立的本意在于服務(wù)自主汽車品牌的發(fā)展?；跁T單位本身在汽車基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域中存在的問題，整合AUTOSEMO的工作內(nèi)容及計劃。目前，我們將會員單位的需求收集并歸類，分成了不同形式的討論小組，研討共性問題，由AUTOSEMO執(zhí)行辦公室總體協(xié)調(diào)意見，以求同存異和不斷探索的理念推進工作，初步會根據(jù)不同研究課題方向推動不同的團體標(biāo)準(zhǔn)以及前瞻性技術(shù)的研究。”王耀向記者介紹稱。

　　“我們不僅已展開與AUTOSEMO的合作，而且與國內(nèi)一些其他機構(gòu)進行了相關(guān)領(lǐng)域的交流。AUTOSAR作為開放的組織，與國內(nèi)發(fā)展自主可控汽車軟件能力的目標(biāo)沒有任何沖突。AUTOSAR幫助國內(nèi)車企與供應(yīng)商聯(lián)合開發(fā)控制器軟件模塊，也幫助他們保持軟件開發(fā)的通用性和一致性。”荊喆強調(diào)。