“软件定义汽车”一词在过去几年中被频繁提及。事实上，近半个世纪以来，软件就一直在改善驾乘体验和安全性方面发挥着巨大作用。自20世纪70年代引入软件管理的电子控制系统以来，每1亿英里行驶里程死亡率已下降了70%，从1970年的4.5人降至2021年的不到1.33人。同样，在这一段时间内，由软件驱动的精确控制和发动机运行优化技术也将化石燃料排放量减少了70%。
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然而，到目前为止，业界尚缺少一种真正以软件为中心的SDV开发模式，这种开发模式需要将云原生开发与可定制的仿真环境相结合，从而支持硬件和软件并行开发。
鉴于此，瑞萨电子全新的R-Car开放式接入平台应运而生。RoX专为R-Car产品家族设计，简化硬件和软件的集成，并加快汽车工程师的开发速度。R-Car产品家族是唯一能够满足从区域电子控制单元（ECU）到高阶中央计算等各种处理需求的硬件架构，旨在快速开发下一代SDV，并能够为从入门级到豪华级全系列车型提供安全、持续的软件更新。
01 为何要发展SDV?
SDV平台标志着汽车技术进入下一个前沿领域，其将传统车辆转变为具备自适应、个性化和互联互通能力的系统。与主要依赖硬件驱动且功能变更需物理改造的传统车辆不同，SDV主要利用软件来控制、管理和更新车辆的操作。这一范式转变为车辆设计、维护以及整体驾驶体验带来了前所未有的灵活性、可扩展性和效率。
SDV的核心在于能够将硬件与软件分离，允许进行无线（OTA）更新。这种更新在概念上与计算机和物联网设备中的更新类似，但增加了安全性、可靠性和稳健性的复杂层级。这意味着汽车制造商可以远程推送更新以修复漏洞、增强功能，甚至引入新功能，而无需车主前往经销店。对于消费者而言，这意味着他们将拥有一个更加灵敏且不断优化的用车体验。
SDV最显著的优势之一是提升了自动驾驶的安全性。通过集成人工智能（AI）和机器学习（ML）领域的最新成果，软件更新能够持续提升车辆环境感测和应对能力。在汽车行业加速向全自动驾驶时代迈进的背景下，这种适应性至关重要，它不仅需要车辆系统能够持续自我优化，以应对日益复杂的道路环境，还需实现实时信息处理，确保驾驶决策的准确性和安全性。
此外，SDV还促进了车辆管理和诊断的优化。先进的遥测技术可以实时提供车辆性能数据，并在关键问题出现之前预测维护需求。这可以减少停机时间，延长车辆使用寿命，为车队运营商和个人车主节省成本、提高可靠性。
SDV模式还推动了与其它数字生态系统的无缝集成。车辆可以与智慧城市基础设施、其它车辆，以及个人智能设备进行通信，从而形成一个整体网络，提升城市交通的便捷性和效率。
当今SDV的全新行业价值链02 SDV需要实现成功的数字化转型
如今，一辆典型的现代化汽车普遍搭载超过1亿行代码，这些代码往往源自众多不同的供应商，这极大增加了软件测试和ECU集成的复杂度。而更为复杂的是，大多数开发流程遵循“敏捷”模式，需要通过每晚的持续集成/持续开发回归测试来验证需求。此外，软件供应商的多样性也进一步增加了因集成复杂性而产生缺陷的风险。
构建SDV面临着涉及技术、法规和运营领域的新挑战。以下概述了这些挑战的多样性与相互关联性：
■ 复杂的软件集成：确保复杂操作系统之间的无缝互操作性，同时保持高性能与可靠性。
■ 网络安全风险：强大的网络安全可防止黑客攻击、数据泄露和其它恶意活动，包括确保通信渠道的安全。
■ 法规合规性：保证遵守各地区关于车辆安全、数据隐私和排放的不同标准与规定。
■ 软件更新：管理OTA软件更新，确保其能够可靠且安全地推送至整个车队。
■ 可靠性和冗余性：冗余系统可确保在软件或硬件出现故障时仍能持续运行。
■ 数据隐私与伦理：提供严格的数据保护措施和透明的数据使用方式，同时解决自动驾驶所涉及的伦理问题。
■ 高昂的开发成本：管理与开发、测试和部署先进软硬件相关的成本，尤其针对小型制造商而言。
■ 人才获取与技能缺口：弥合传统汽车工程与现代软件、网络安全及AI开发间的技能差距。
03 评估当下数字时代的汽车产业价值链
直到最近，汽车的概念设计、开发和交付均由OEM主导完成，一级供应商帮助填补组件集成、测试、验证和维护服务方面的空白。二级和三级供应商则向一级供应商提供软件和硬件组件，以推动集成任务的实施。
当代汽车产业的价值链及其底层电气/电子（E/E）架构因电动化、自动化化以及车队互联等主要驱动力而发生颠覆性的变化。在此背景下，数字化已成为产业核心。在传统一级供应商的部分职责被OEM吸收的同时，价值链中也涌现出了一批全新的服务提供商，包括在开发阶段和实际应用过程中汇聚并整合各个环节的云平台与软件服务公司。
此类全新、且具备持续升级能力的汽车，只能通过一个安全且易于开发、测试和维护的完全可升级端到端软件栈来实现。许多传统供应商，包括半导体、操作系统和中间件公司，最初只为一级供应商提供独立的组件，现在则需要构建一个产品栈，以支持整体由SDV功能集定义的OEM车队需求。
04 瑞萨RoX支持并加速SDV开发
瑞萨的RoX SDV平台专为当前一代R-Car SoC、即将推出的R-Car Gen 5 MCU/SoC产品家族，以及未来的产品而设计。这一全新平台为OEM和一级供应商提供强大的灵活性，让他们能够设计一系列适用于ADAS、IVI、网关与跨域融合系统，以及车身控制、域控制和区域控制的可扩展计算解决方案。
得益于采用Arm® CPU内核的全新统一硬件架构，使用R-Car Gen 5产品的客户可以在跨车型和迭代的各种E/E应用中复用相同的软件及工具，从而保护它们的工程投资。
如今，OEM和一级供应商在软件开发及维护方面投入了大量资金。瑞萨电子深知这一挑战，并与我们的客户、合作伙伴紧密协作，打造灵活、可随时部署，并能在整个车辆生命周期内持续维护的开发解决方案。
作者：Aish Dubey——Vice President & General Manager, High Performance Computing SoC Business Division
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