“軟件定義汽車”（Software Defined Vehicles, SDV）正在成為后疫情時(shí)代的熱門詞匯。先有大眾CEO迪斯博士夸贊特斯拉，近期自主品牌們也紛紛宣布吹響“軟件定義汽車”的號(hào)角。

不過(guò)，“軟件定義汽車”主要是面對(duì)消費(fèi)者的理解而言，對(duì)于車企研發(fā)的前沿領(lǐng)域，是有不同意見(jiàn)的。

因?yàn)?，這牽涉到軟件背后的基礎(chǔ)是什么。比如，軟件基于什么樣的架構(gòu)來(lái)開發(fā)？操作系統(tǒng)如何定義？以及，誰(shuí)來(lái)定義？打通信息孤島的萬(wàn)物互聯(lián)過(guò)程中會(huì)碰到哪些問(wèn)題以及如何解決？包括軟件開發(fā)背后的企業(yè)的組織架構(gòu)如何定義？這就涉及到了更深層的問(wèn)題。

像江鈴汽車CTO兼總裁助理黃少堂8月份在一次論壇上就表示，“軟件定義汽車，架構(gòu)定義軟件?！彼J(rèn)為，軟件是戰(zhàn)術(shù)，而架構(gòu)是戰(zhàn)略。所以，我們需要明確，究竟是什么來(lái)定義未來(lái)的汽車？

架構(gòu)還是軟件？

先說(shuō)為什么出現(xiàn)“軟件定義汽車”的概念。其實(shí)，舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子就明白。推崇這個(gè)概念的“異類”特斯拉，其Model X或者Model S使用2年以后，殘值還能保持57.22%和57.74%（2019年中國(guó)汽車金融暨保值率研究委員會(huì)年會(huì)披露數(shù)據(jù)）。這在二手電動(dòng)車殘值慘不忍睹的當(dāng)下，算是個(gè)奇跡。

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此外，近期二手Model 3在美國(guó)市場(chǎng)熱銷，根據(jù)美國(guó)iSeeCars的二手車平均銷售天數(shù)數(shù)據(jù)，一輛二手車自上架到成交，平均得花上68.9天的時(shí)間。而只要一輛Model 3出現(xiàn)在車商網(wǎng)站上，在車況良好、里程數(shù)正常的條件下，車商平均只要花上29.3天就能脫手。

特斯拉Model 3的品質(zhì)做工，實(shí)際上比不上國(guó)內(nèi)自主品牌的頂級(jí)產(chǎn)品。之所以二手車都能賣過(guò)燃油車，完全在于其車機(jī)軟件部分和智能駕駛輔助部分功能的強(qiáng)大。也足以說(shuō)明軟件FOTA對(duì)汽車產(chǎn)品保值增值的作用。

而特斯拉崛起的背后，是經(jīng)歷了“機(jī)械定義汽車”、“電氣定義汽車”、“電子定義汽車”的汽車行業(yè)，目前正在進(jìn)入“軟件定義汽車”時(shí)代。

“軟件定義汽車”，最明顯的在于商業(yè)模式的改變。比如麥肯錫計(jì)算后認(rèn)為，特斯拉客戶選裝的輔助駕駛以及未來(lái)的全自動(dòng)駕駛軟件包，光2020年就會(huì)給其帶來(lái)將近10~12億美元的毛利。而且，麥肯錫預(yù)計(jì)到2030年，汽車在軟件和電子架構(gòu)這部分市場(chǎng)有4690億美元的規(guī)模。可以說(shuō)前景燦爛。

那么，為什么汽車行業(yè)的前沿領(lǐng)域認(rèn)為架構(gòu)更重要呢？原因在于，就像行業(yè)人士所說(shuō)，“軟件定義汽車，最關(guān)鍵的還是要重構(gòu)底層的軟硬件基礎(chǔ)架構(gòu)。”而且，隨著“新四化”的加速，現(xiàn)代車企的競(jìng)爭(zhēng)變得更加聚焦智能化，比如自動(dòng)駕駛和整車FOTA等。這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的基礎(chǔ)，還取決于車輛的電子電器架構(gòu)（EEA）。

換句話說(shuō)，就是用什么樣的架構(gòu)來(lái)承載軟件的運(yùn)行。整個(gè)汽車行業(yè)需要重新考慮車輛軟件、電子電氣架構(gòu)的開發(fā)，轉(zhuǎn)向更模塊化的SOA架構(gòu)（Service-Oriented Architecture，面向服務(wù)的架構(gòu)），這樣才更容易構(gòu)建模塊化的軟件組件。這是SOA興起的大時(shí)代背景。

想想就能明白，幾年前，汽車一秒鐘內(nèi)傳輸15,000條數(shù)據(jù)，而2020年則需要處理100,000條以上數(shù)據(jù)。再比如，根據(jù)之前恩智浦NXP官網(wǎng)預(yù)測(cè)，2015~2025年汽車中代碼量有望呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，其年均復(fù)合增速約為 21%。有的車代碼量已經(jīng)超過(guò)2億行。過(guò)去汽車的數(shù)據(jù)速度大約是每秒150千Byte，現(xiàn)在則是以每秒千兆Byte。將來(lái)如果進(jìn)入L5級(jí)別的全自動(dòng)駕駛汽車時(shí)代，所需要的數(shù)據(jù)和運(yùn)作速度更是驚人。車已經(jīng)成為一個(gè)極其復(fù)雜的軟件載體。

所以，SOA正在成為一種越來(lái)越重要的架構(gòu)設(shè)計(jì)思想，也可以說(shuō)是一種問(wèn)題解決方法或者“解決框架”。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，SOA就是要求車內(nèi)各個(gè)控制器，把自己的能力，以服務(wù)的方式提供出來(lái)，以此來(lái)構(gòu)建一個(gè)與車型、芯片、操作系統(tǒng)無(wú)關(guān)的靈活可變的平臺(tái)系統(tǒng)，支撐各種應(yīng)用。

不過(guò)，難度在于，SOA很難切換到現(xiàn)有的開發(fā)架構(gòu)，因?yàn)楫?dāng)前主流的以AUTOSAR為基礎(chǔ)的汽車軟件開發(fā)可變空間不夠（限于篇幅，不贅述）。然而，即使SOA成為主流的今天，傳統(tǒng)車企仍然因?yàn)樾枰獙?duì)整車電子電氣架構(gòu)EEA進(jìn)行重塑式改造投入巨大而猶豫。不改呢又不行，比如在自動(dòng)駕駛方面，傳統(tǒng)的EEA的分布式架構(gòu)極限是承載L2級(jí)別自動(dòng)駕駛，L3級(jí)別已經(jīng)超出范圍。那么，L4和L5怎么辦呢？

以大眾第八代高爾夫?yàn)槔?，它是基于MQB EVO平臺(tái)的首款產(chǎn)品，原有的架構(gòu)不堪重負(fù)，所以采用了新的CAN FD和車載以太網(wǎng)技術(shù)，將總線帶寬從500K提升至2M，相當(dāng)于做了半個(gè)架構(gòu)的改造。換句話說(shuō)，是從更底層的邏輯上解決問(wèn)題。但是，這也導(dǎo)致軟件問(wèn)題千瘡百孔，交期延誤，產(chǎn)生現(xiàn)實(shí)的困境。

而基于全新MEB平臺(tái)的搭載E3跨域融合式架構(gòu)的大眾ID.3，拖了一年后終于在今年9月開始交付。但是根據(jù)東吳證券分析，由于大眾仍主要依賴多個(gè)傳統(tǒng)供應(yīng)商共同實(shí)現(xiàn)完整軟件系統(tǒng)，受功能安全標(biāo)準(zhǔn)束縛，所以其軟件架構(gòu)還是依賴AUTOSAR架構(gòu)，即上下級(jí)接口標(biāo)準(zhǔn)化。這與特斯拉的軟件系統(tǒng)相比，架構(gòu)上仍差特斯拉一代。

畢竟，特斯拉的Model 3已經(jīng)從分布式加域融合的架構(gòu)提升到異域融合架構(gòu)，并向云中央計(jì)算架構(gòu)更進(jìn)了一步。不能不承認(rèn)差距啊，要不然迪斯也不會(huì)夸馬斯克了。

全球如此，作為國(guó)內(nèi)自主品牌的領(lǐng)軍企業(yè)，長(zhǎng)安汽車智能化研究院副總經(jīng)理兼長(zhǎng)安汽車軟件科技有限公司總經(jīng)理張杰在一次論壇上也認(rèn)同，“一個(gè)很好的架構(gòu)才能奠定軟件的基礎(chǔ)?！?/p>

其實(shí)還有一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，車企的軟件開發(fā)現(xiàn)狀是，絕大部分軟件是外包的。而只有通過(guò)新的架構(gòu)，軟件的開發(fā)主導(dǎo)權(quán)才能回歸車企。所以，架構(gòu)的改變，需要車企“花大錢”，但也會(huì)動(dòng)了零部件供應(yīng)商Tier1的“奶酪”，這是大眾苦于架構(gòu)變革的深層原因所在，也是國(guó)內(nèi)車企輕易不敢動(dòng)的背景所在。

“軟硬件解耦”

我們要理解“軟件定義汽車”，更要理解背后“軟硬件解耦”這個(gè)重要概念。這也是“架構(gòu)定義軟件”的一個(gè)重要特征。

解耦軟硬件，也就是軟硬件開發(fā)的分離。因?yàn)椋S著智能座艙和自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展，車輛需要更多的ECU和傳感器，并且為了實(shí)現(xiàn)FOTA和“軟件定義汽車”，如果軟硬件不分離，智能化汽車出錯(cuò)的機(jī)率會(huì)非常高。近年來(lái)汽車召回問(wèn)題中的電子和軟件BUG大幅增加，就是明證。2018年的一份數(shù)據(jù)顯示，在所有汽車召回中，軟件故障比例上升到了15%。

而理解“解耦”這個(gè)事情，有個(gè)可以參考的例子就是手機(jī)。最初手機(jī)中的軟件和硬件是緊密耦合的，但隨著智能手機(jī)的興起，現(xiàn)在的手機(jī)早已經(jīng)變?yōu)橐粋€(gè)軟件平臺(tái)，無(wú)需再考慮底層硬件。

同樣的情況也正在汽車軟件上發(fā)生，但原先的分布式EEA已經(jīng)到達(dá)瓶頸，ECU又來(lái)自不同供應(yīng)商，有著不同的嵌入式軟件和底層代碼，軟件生態(tài)復(fù)雜，而Tier1對(duì)于“革自己的命”天然抵觸，沒(méi)有動(dòng)力。所以，向“軟件定義汽車”的轉(zhuǎn)型意味著，車企及其合作伙伴的關(guān)系必須進(jìn)行變革。

比如，原來(lái)都是按“車型年份”的開發(fā)周期，包括Tier1更新ECM（Engineering Change Management，工程更改管理）一般都是2~3年的周期?，F(xiàn)在，這種做法已經(jīng)跟不上時(shí)代要求，需要通過(guò)“敏捷方法”（敏捷方法是從1990年代興起的新型軟件開發(fā)方法）推動(dòng)實(shí)現(xiàn)OTA。

再比如，由于車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來(lái)的廣泛生態(tài)系統(tǒng)交互的需要，計(jì)算需求日益增加，車企必須開發(fā)大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，處理這一龐大的數(shù)據(jù)流，甚至是接近實(shí)時(shí)處理。這就要求車企對(duì)于軟件的重要性和“迭代”的思想，給予極大的重視。記者在參觀車企時(shí)，也看到長(zhǎng)安、奇瑞等企業(yè)都建立了自己的大數(shù)據(jù)分析中心。

我們反觀特斯拉的相關(guān)數(shù)據(jù)，作為首先實(shí)現(xiàn)FOTA的異類，從2012年到2019年4月份，總共迭代100多次，其中修復(fù)Bug達(dá)到11次，全功能導(dǎo)入67次，交互界面的導(dǎo)入64次。此外，從2016年實(shí)現(xiàn)Summon召喚功能OTA，到2019年10月實(shí)現(xiàn)Smart Summon功能OTA。每次大的FOTA，都創(chuàng)造了一次跨越式的體驗(yàn)提升。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，這種智能手機(jī)一般的常用常新的感覺(jué)，是燃油車輛無(wú)法提供的。

而經(jīng)過(guò)九死一生的蔚來(lái)，也實(shí)現(xiàn)了支持SOTA和FOTA兩種，比較重要的是FOTA。SOTA主要升級(jí)UI、導(dǎo)航和影音。FOTA方面，蔚來(lái)實(shí)現(xiàn)了底盤、輔助駕駛域、動(dòng)力和信息娛樂(lè)、車身域的更新。目前蔚來(lái)OTA的迭代速度保持了平均一個(gè)月一個(gè)版本，據(jù)統(tǒng)計(jì)已經(jīng)推送累計(jì)超過(guò)26萬(wàn)輛車次，新功能超過(guò)90項(xiàng)。

比如，這次北京車展，李斌還宣布NOP領(lǐng)航輔助將隨著NIO OS 2.7.0的升級(jí)，在十月中旬通過(guò)FOTA分批推送給用戶。蔚來(lái)軟件版本升級(jí)的節(jié)奏，也是目前很多傳統(tǒng)車企還無(wú)法做到的。而這種節(jié)奏，正在讓傳統(tǒng)車企感受到巨大的壓力。

當(dāng)然，關(guān)于“軟硬件解耦”還有一個(gè)問(wèn)題需要考慮到，隨著數(shù)字化模塊在整車架構(gòu)的地位越高，車載軟件背后的硬件配置需求也越來(lái)越大。換言之，軟件解決的是應(yīng)用層問(wèn)題，但如果硬件與通訊沒(méi)有跟上步伐，那么必須解決的就是更深層、更基礎(chǔ)的問(wèn)題。這是有的業(yè)內(nèi)人士的觀點(diǎn)。

長(zhǎng)安汽車董事長(zhǎng)朱華榮北京車展期間接受記者采訪時(shí)，就表示，這一輪很明顯地從硬件功能向軟件定義快速轉(zhuǎn)型，這個(gè)階段會(huì)出現(xiàn)軟硬結(jié)合，提升汽車產(chǎn)品定義和功能的一系列能力?！安荒芎?jiǎn)單地說(shuō)硬件沒(méi)有價(jià)值，我認(rèn)為硬件就像一個(gè)人的基本身體狀態(tài)，身體狀態(tài)不好，腦袋再好也沒(méi)用。但是在身體狀態(tài)好的時(shí)候，軟件可以讓人更加智能?！?/p>

而持同樣意見(jiàn)的，還有吉利汽車集團(tuán)CEO、總裁安聰慧。他接受公社記者采訪時(shí)也表示過(guò)，硬件層是傳統(tǒng)車企有優(yōu)勢(shì)，整個(gè)機(jī)械架構(gòu)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)、模擬、分析等等，但這種優(yōu)勢(shì)要轉(zhuǎn)變成為把整個(gè)新的能源以及其它軟件結(jié)合進(jìn)來(lái)，倒著來(lái)，“我們認(rèn)為應(yīng)該是要軟硬結(jié)合的，不是只靠軟件，也不是大家現(xiàn)在理解的傳統(tǒng)汽車就是靠硬件，一定要深度融合。這樣才能給客戶一個(gè)很極致的體驗(yàn)?！倍f(shuō)的“融合”，當(dāng)然也需要在軟硬件解耦、在新的架構(gòu)下才能實(shí)現(xiàn)。

不過(guò)，這個(gè)基礎(chǔ)問(wèn)題的解決之道，還是要比軟件容易。因?yàn)榛A(chǔ)問(wèn)題大致分為兩類，狹義的硬件芯片算力不足，以及廣義的通訊不力。而今，高算力芯片和包括5G在內(nèi)的通訊設(shè)施目前都在飛速發(fā)展。對(duì)于車企來(lái)說(shuō)，無(wú)非是在性能、質(zhì)量、成本之間尋找平衡。

所以，我們就知道，“軟件定義汽車”其背后還是要基于先進(jìn)的架構(gòu)定義這個(gè)“筐”，雖說(shuō)消費(fèi)者看得見(jiàn)的是軟件，但是對(duì)于車企來(lái)說(shuō)，其開發(fā)的架構(gòu)這個(gè)“筐”更重要，傳統(tǒng)的底層邏輯需要顛覆后的重構(gòu)。我們需要做的，是保持更加OPEN的心態(tài)，迎接未知的變數(shù)。

后記：C次元的誕生

汽車公社一路走來(lái)，十年沉淀，如今正嘗試從本源去思考汽車乃至泛科技領(lǐng)域的發(fā)展規(guī)律。從前天的開篇算起，我們?cè)凇镀嚬纭饭娞?hào)開始每周推送“C次元”欄目，未來(lái)還會(huì)推出新公眾號(hào)，繼續(xù)以深度觀察的角度，聚焦新科技和新業(yè)態(tài)。

C，是個(gè)神奇的字母，Car汽車、Communication通訊、Chip芯片都是C開頭，而Comment評(píng)論、Charge管轄、Challenge挑戰(zhàn)也都是從這個(gè)字母開始?！靶滤幕钡摹癈ASE”更是與之密切相關(guān)。自然，Champion冠軍在詞匯表上與它們毗鄰。

敬請(qǐng)關(guān)注我們的后續(xù)不懈努力。

文/王小西

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