自2018年起，全球汽車產(chǎn)業(yè)開始掀起了關(guān)于“軟件定義汽車”的討論。隨后，不少汽車制造商都開始重視軟件驅(qū)動(dòng)的價(jià)值，“軟件定義汽車”更是被喻為“箭在弦上的產(chǎn)業(yè)變革”。Uxxesmc

但我們是否真正理解了這六個(gè)字背后隱藏的含義呢？或者說，軟件在智能汽車時(shí)代的重要性為何突然得到了如此大幅的提升？可能很多人并沒有對(duì)此加以深入思考。 Uxxesmc

什么是“軟件定義汽車”？

如今的汽車控制器，類似于ICT行業(yè)的電腦，每一臺(tái)電腦的背后包含五大關(guān)鍵技術(shù)，從底層往上依次是硬件芯片、操作系統(tǒng)、中間件、算法和應(yīng)用、數(shù)據(jù)和云。而在這五項(xiàng)技術(shù)中，有四項(xiàng)是軟件，足以見得軟件的重要性。相關(guān)調(diào)研機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)到2030年，軟件占整車BOM成本的比重將達(dá)到50%。其中，又以操作系統(tǒng)及中間件為代表的底層軟件最為核心。Uxxesmc

恩智浦半導(dǎo)體軟件研發(fā)副總裁Daniel Weyl在NXP Connects 2021上回答這一問題時(shí)表示，軟件定義的汽車意味著更多的功能，同時(shí)也增加了邏輯的復(fù)雜度，這些邏輯都需要集成到汽車上。未來，軟件的價(jià)值將極大地提升汽車的價(jià)值，這一點(diǎn)是毋庸置疑的。另一方面，現(xiàn)在，消費(fèi)者希望汽車的生命周期從購入那一刻就開始，所以從某種程度上來說，這也是個(gè)生命周期的問題，因?yàn)樗强梢陨?jí)的，可以隨著技術(shù)而進(jìn)步。Uxxesmc

但這并不意味著硬件企業(yè)就要變成軟件公司，就好像我們從不認(rèn)為手機(jī)廠商是軟件公司一樣。但是，隨著各種軟件安裝到消費(fèi)者的手機(jī)上，手機(jī)的附加值自然也提高了，汽車行業(yè)現(xiàn)在就處在這樣的轉(zhuǎn)型過程中，包括恩智浦在內(nèi)的不少芯片公司也是一樣。Uxxesmc

“不過，需要提醒業(yè)界同行的是，并不是軟件用得越多，汽車的功能就越強(qiáng)。我所理解的‘軟件定義汽車’，是用軟件提高汽車部件能力，再把這些硬件和軟件安裝到汽車上。”Daniel說。Uxxesmc

Arm汽車和物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部亞太區(qū)合作伙伴關(guān)系高級(jí)總監(jiān)鄧志偉對(duì)“軟件定義汽車”的定義如下圖所示，總共包含4個(gè)要素：a. 很多功能能夠通過軟件實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)和控制。b.對(duì)特定底層硬件進(jìn)行抽象化的能力，以確保同樣的軟件在不同的硬件上都能順暢運(yùn)行。c. 在全生命周期里必須具備不斷升級(jí)、更新和管理的能力。d. 以云技術(shù)作為開發(fā)和構(gòu)建的基礎(chǔ)，具備可移植性、實(shí)時(shí)性、功能安全和開放式(open)架構(gòu)等特點(diǎn)。Uxxesmc

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他認(rèn)為，“軟件定義汽車”時(shí)代的到來，將給普通消費(fèi)者、汽車產(chǎn)業(yè)鏈制造者和整個(gè)汽車生態(tài)系統(tǒng)帶來不同的實(shí)際價(jià)值：Uxxesmc

對(duì)于消費(fèi)用戶而言，最直觀的感受就是定制化的汽車功能與使用體驗(yàn)、加強(qiáng)的UX、減少對(duì)經(jīng)銷商的過度依賴等；Uxxesmc

對(duì)制造者而言，其價(jià)值包括了軟件開發(fā)成本的大幅下降，能夠在售后環(huán)節(jié)以O(shè)TA更新的方式提供更多的服務(wù)，而這些增值服務(wù)可以創(chuàng)造每輛車“多達(dá)2600-7500美金的額外利潤”；Uxxesmc

對(duì)汽車生態(tài)系統(tǒng)而言，則意味著IC設(shè)計(jì)商能夠“更好地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品差異化”、吸引軟件供應(yīng)商和應(yīng)用開發(fā)者加入到汽車創(chuàng)新的行列中來。Uxxesmc

前提與基石

基于多年的經(jīng)驗(yàn)積累和國內(nèi)外交流互通，BlackBerry QNX大中華區(qū)首席代表董淵文認(rèn)為“軟件定義汽車”理想的最終實(shí)現(xiàn)，離不開以下三個(gè)前提： Uxxesmc

第一，標(biāo)準(zhǔn)化硬件的大規(guī)模使用。汽車復(fù)雜的運(yùn)作需要軟硬件的結(jié)合與高度嵌套，如果缺乏標(biāo)準(zhǔn)化硬件的大規(guī)模使用，主機(jī)廠在軟件方面很難執(zhí)行大規(guī)模、深層次的更新，升級(jí)或定制化開發(fā)工作。Uxxesmc

第二，硬件和算力的預(yù)埋。在軟件實(shí)現(xiàn)定義汽車發(fā)展的過程中，除了有高算力作為基礎(chǔ)設(shè)施，硬件也定義了軟件發(fā)展的邊界。在硬件預(yù)埋+FOTA逐漸成為行業(yè)發(fā)展潮流的當(dāng)下，這些預(yù)埋的性能和超前的硬件配置，為軟件和算法的成熟鋪墊了發(fā)展的基石。Uxxesmc

第三，標(biāo)準(zhǔn)化軟件的大規(guī)模應(yīng)用。主機(jī)廠的ECU通常來自于不同的零部件供應(yīng)商，但事實(shí)上，控制器上許多底層軟件的重復(fù)性很高，通過標(biāo)準(zhǔn)化軟件，我們能通過軟件語言和接口，進(jìn)一步解鎖軟硬件的解耦關(guān)系。Uxxesmc

這與Arm的認(rèn)知是一致的。鄧志偉說，許多具備共性的東西，例如操作系統(tǒng)、hypervisor、或者一些硬件廠商提供的軟件、固件，云端基礎(chǔ)服務(wù)應(yīng)該由第三方供應(yīng)商，而不是汽車行業(yè)的人來構(gòu)建，整車廠、Tier 1和開發(fā)者盡管也可以提供類似的“軟件定義汽車”平臺(tái)，但考慮到復(fù)雜度越來愈高，巨大的資源投入本身就是挑戰(zhàn)，而且各自為戰(zhàn)的局面也不利于生態(tài)系統(tǒng)的維系。Uxxesmc

這也是Arm之所以推出SOAFEE(Scalable Open Architecture For Embedded Edge)架構(gòu)的原因所在。簡單而言，SOAFEE就是面向IC制造商和車廠，扮演“軟件定義汽車”平臺(tái)中基礎(chǔ)軟件部分的角色，通過打造統(tǒng)一的中間層界面，做到各組成部分的“標(biāo)準(zhǔn)化”，讓他們更專注于各自領(lǐng)域硬件、應(yīng)用和服務(wù)的開發(fā)和差異化，從而滿足汽車產(chǎn)業(yè)特定的需求。Uxxesmc

當(dāng)然，如果不能建立在高質(zhì)量基礎(chǔ)之上，上述所有這些理念與產(chǎn)品，無異于“空中樓閣”和“無根之水”。因此，恩智浦半導(dǎo)體軟件產(chǎn)品工程和質(zhì)量總監(jiān)Simona Almajan在采訪中反復(fù)強(qiáng)調(diào)“第一次就做對(duì)”的理念。他解釋說，沒有哪款軟件是零缺陷的，從本質(zhì)上而言，零缺陷軟件并不存在。所以，“第一次就做對(duì)”這個(gè)復(fù)雜的概念，不僅只是通過投資前期質(zhì)量檢測方法保證產(chǎn)品更快上市，還要保證產(chǎn)品的質(zhì)量，讓產(chǎn)品能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。“質(zhì)量，對(duì)任何一家企業(yè)來說，都是立身之本。”Uxxesmc

OTA帶來商業(yè)模式創(chuàng)新

此前，汽車廠商接受“空中下載技術(shù)(Over-the-Air, OTA)”和網(wǎng)絡(luò)安全的進(jìn)度一直很慢，但現(xiàn)在OTA和網(wǎng)絡(luò)安全已成為必需的功能。IHS Markit的數(shù)據(jù)顯示，2020年售出的車輛中有30%具有OTA功能；到2025年，具有OTA功能的汽車將占全球銷量的79%。而特斯拉每年從軟件更新中獲得超過12億美元收入的事實(shí)，更堅(jiān)定了人們的這一看法。 Uxxesmc

這意味著，在可預(yù)見的未來，汽車通過無線網(wǎng)絡(luò)就可以對(duì)車內(nèi)軟件實(shí)施在線升級(jí)，并借此改變或者升級(jí)車輛的功，這是未來汽車的重要特征，會(huì)對(duì)車輛提供的服務(wù)、軟件開發(fā)等方面帶來顯著變化。此外，汽車電子的比重會(huì)越來越高，雖然自動(dòng)駕駛功能的執(zhí)行機(jī)構(gòu)仍然是車輪、動(dòng)力系統(tǒng)和底盤，但決策和感知機(jī)構(gòu)占比將明顯擴(kuò)大，使得整車電子電氣架構(gòu)愈發(fā)重要。Uxxesmc

董淵文認(rèn)為，OTA在智能汽車時(shí)代愈發(fā)成為行業(yè)的風(fēng)口，并不令人感到意外，其優(yōu)勢(shì)是顯而易見的。因?yàn)镺TA的升級(jí)，既可以讓客戶打造自身特色，增加汽車的感知價(jià)值，并提升用戶品牌忠誠度；也可以讓軟件供應(yīng)商修復(fù)程序錯(cuò)誤，修補(bǔ)安全漏洞，節(jié)約修復(fù)成本以及更新增加新功能，最終實(shí)現(xiàn)持續(xù)增值。Uxxesmc

同時(shí)，讓用戶能更容易地上手產(chǎn)品也非常重要。AWS技術(shù)副總裁Bill Vass就表示，OTA升級(jí)和預(yù)裝在邊緣的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，都應(yīng)當(dāng)是簡單而安全的。隨著邊緣計(jì)算能力的重要性愈發(fā)超過發(fā)動(dòng)機(jī)的馬力，消費(fèi)者的態(tài)度正在發(fā)生變化，汽車制造商將會(huì)重新考慮設(shè)計(jì)何種應(yīng)用、實(shí)現(xiàn)怎樣的附加功能才能獲得收益。Uxxesmc

與之同步產(chǎn)生變化的，很可能來自汽車銷售模式的改變，即汽車制造商從一次性產(chǎn)品供應(yīng)商，轉(zhuǎn)為 "產(chǎn)品+全生命周期服務(wù) "供應(yīng)商，圍繞智能場景和消費(fèi)者體驗(yàn)，提供可持續(xù)的、可迭代的產(chǎn)品體驗(yàn)和服務(wù)。Uxxesmc

不過，需要強(qiáng)調(diào)的是，雖然OTA市場火熱，但要實(shí)現(xiàn)從云端到ECU真正的OTA，還是對(duì)供應(yīng)商提出了很多的要求，諸如妥善安全的防錯(cuò)機(jī)制等等。Uxxesmc

軟件業(yè)崛起對(duì)汽車行業(yè)的改造：群雄爭做Tier1

傳統(tǒng)意義上的汽車行業(yè)具有復(fù)雜的供應(yīng)鏈，汽車制造商位于最頂端，多層供應(yīng)商向汽車制造商提供各種硬件和軟件。但隨著智能駕駛和大量造車新勢(shì)力的出現(xiàn)，他們開始直接與軟件/硬件設(shè)計(jì)公司合作，從而繞過傳統(tǒng)供應(yīng)鏈中的某些步驟。這意味著，提供軟件和數(shù)字技術(shù)的市場參與者原本處于Tier 2、Tier 3級(jí)別，但在當(dāng)前趨勢(shì)下，也許很快就會(huì)躍居Tier 1的位置。Uxxesmc

從近幾年的發(fā)展趨勢(shì)看，在軟件定義汽車的趨勢(shì)下，汽車產(chǎn)業(yè)鏈也經(jīng)歷著重塑，硬件、軟件和服務(wù)成了汽車市場的核心競爭要素。一些算法、芯片企業(yè)確實(shí)在通過強(qiáng)化軟硬件協(xié)同能力、打通產(chǎn)業(yè)鏈上下游，在汽車行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)了一席之地，諸如英偉達(dá)和地平線等企業(yè)都對(duì)此進(jìn)行了重要戰(zhàn)略規(guī)劃，開發(fā)自動(dòng)駕駛解決方案等。Uxxesmc

“身處這個(gè)巨大的行業(yè)變革中，我們也有一些明顯的觀察、總結(jié)與思考。” 董淵文表示，一方面，行業(yè)對(duì)車輛數(shù)據(jù)讀取有了更方便、快捷的需求。另一方面，對(duì)安全和穩(wěn)定性提出了更高的需求。如果供應(yīng)商缺乏創(chuàng)新能力和應(yīng)對(duì)經(jīng)驗(yàn)，在軟件的安全保障上可能就會(huì)力不從心。Uxxesmc

當(dāng)然，如何通過軟件差異打造更令人心動(dòng)的車輛賣點(diǎn)？如何規(guī)劃好軟件生命周期實(shí)現(xiàn)更新迭代？這些也都是軟件開發(fā)要考慮的問題。盡管目前來看，軟件生態(tài)和互聯(lián)網(wǎng)在線內(nèi)容與服務(wù)還沒有成為汽車行業(yè)的強(qiáng)勁贏利點(diǎn)，但放眼未來，它們的附加值將成為行業(yè)發(fā)展的新賽道與新機(jī)會(huì)。Uxxesmc

而對(duì)車企來說，從傳統(tǒng)的 "交鑰匙 "模式向 "全棧式 "開發(fā)模式轉(zhuǎn)移，將有望成為趨勢(shì)。有業(yè)內(nèi)人士指出，這里的“全棧式“開發(fā)模式，是指逐步掌握E/E架構(gòu)、操作系統(tǒng)、核心算法、云端大數(shù)據(jù)、芯片等能力，然后以智能場景和消費(fèi)者體驗(yàn)為核心，提供持續(xù)迭代的產(chǎn)品體驗(yàn)和服務(wù)的能力。Uxxesmc

結(jié)語

未來的汽車將毫無疑問地成為一臺(tái)機(jī)電一體化智能設(shè)備。在打破硬件開發(fā)瓶頸后，軟件引領(lǐng)的卓越用戶體驗(yàn)開始成為汽車的重要賣點(diǎn)。智能化時(shí)代，車載環(huán)境和手機(jī)一樣，也在探索著智能、互聯(lián)、交互的新體驗(yàn)。Uxxesmc

但與此同時(shí)，這又是一條不能急于求成的路。在這一過程中，汽車行業(yè)需要在體系架構(gòu)以及軟件開發(fā)理念和模式上做出改變，搭載更開放的生態(tài)軟件，才能真正實(shí)現(xiàn)軟件賦能汽車。Uxxesmc