暢行智駕域控中間件助力智能駕駛入快車道

當前，智能駕駛領域技術高速發(fā)展，智能駕駛進入了商業(yè)化和規(guī)?；M程。伴隨著域融合和中央計算的大勢所趨，智能駕駛域控制器和汽車的中央計算機也成為了智能駕駛技術的重中之重。

另一方面，中間件是域控制器中重要的軟件模塊。作為承上啟下的重要組成部分，一面承載著所有硬件提供的服務，一面承擔著應用層數(shù)據(jù)交互的任務。整車通用的平臺是否靈活、穩(wěn)定，其中的應用層起著舉重若輕的作用。在此基礎上，OEM和供應商開發(fā)出了自動駕駛、智能座艙等許多功能域的中間件，構成模塊化的專用平臺。

暢行智駕是中科創(chuàng)達面向域控算力平臺的子公司，旨在為全球客戶提供領先的汽車智能域控制器產(chǎn)品和解決方案，其中就包括域控制器的中間件。在面對自動駕駛軟件中間件開發(fā)過程中的挑戰(zhàn)以及如何解決這些困難等整個行業(yè)持續(xù)探索的問題，暢行智駕在產(chǎn)品的研發(fā)中也形成了自己的答案。

圖片來源：蓋世汽車

數(shù)智化轉型趨勢已至 架構演變催生行業(yè)變革

過去，得益于CAN總線的優(yōu)勢，汽車的EE架構往往以分布式的形式呈現(xiàn)，增加新的功能只需增加總線的ECU數(shù)量。

隨著汽車行業(yè)的智能化演進，自動駕駛的水平不斷提高、功能不斷豐富，整車搭載的傳感器數(shù)量越來越多，功能也在不斷泛化，傳統(tǒng)的分布式電子電氣架構已難以滿足未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車的需求。于是，百年汽車工業(yè)開始向基于中央計算的集中式電子電氣架構演進，域集中式或跨域集中式的電子電氣架構正加速來臨，新的總線技術也將會應用到汽車之中。

此外，汽車本身的產(chǎn)品特性也在發(fā)生變化。得益于通訊的快速發(fā)展及互聯(lián)網(wǎng)的接入，如今汽車已經(jīng)由封閉系統(tǒng)轉變?yōu)殚_放系統(tǒng)，原有的Tier1技術垂直研發(fā)的模式也已然發(fā)生變化——從過去的軟硬一體演變?yōu)檐浻卜蛛x，在不同層次，有不同的供應商以不同的形式參與進整車開發(fā)和量產(chǎn)。

在市場對智能汽車日益增長的需求下，軟件開發(fā)量和車載算力也與日俱增。OTA技術的產(chǎn)生則為汽車軟件不斷更新迭代奠定了基礎，汽車行業(yè)正逐漸過渡至軟件定義汽車的時代。

與此同時，汽車在交通中的角色上也有了轉變。自動駕駛的出現(xiàn)使駕駛權逐漸向AI轉移，汽車不再僅僅是駕駛員手里的執(zhí)行系統(tǒng)，而是作為參與者在行駛過程中參與道路交通的決策。當自動駕駛逐漸解放駕駛員的雙手，未來的汽車也將不僅僅是交通工具，而將作為一個大型移動智能終端為乘客帶來更多體驗，變成未來移動互聯(lián)中的重要節(jié)點。

以往的垂直形態(tài)的產(chǎn)業(yè)鏈逐漸迭代成為產(chǎn)業(yè)網(wǎng)，并在這張網(wǎng)上形成了越來越多的生態(tài)圈，值得注意的是這個“圈子”甚至拓展到了海外。國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，2022年上半年，我國汽車的出口數(shù)量達近121萬輛，同比增長約77%，其中乘用車同比增長49.7%?？梢?，中國的市場在將汽車變成萬物互聯(lián)的節(jié)點的同時，也秉持著開放的態(tài)度，將先進的技術輸送向全世界。

在此背景下，實現(xiàn)智能駕駛技術量產(chǎn)的快速落地就顯得尤為重要。

智能駕駛深入演進 域控中間件迎挑戰(zhàn)

整車通用的平臺是否靈活、穩(wěn)定，其中的應用層起著十分重要的作用。智能駕駛域控制器對中間件有著高實時性、高性能計算、高可靠性和功能安全與信息安全等方面的需求。

圖片來源：中科創(chuàng)達演講報告

目前智駕域牽涉到的芯片既有大算力的SOC，也有傳統(tǒng)的MCU；從操作系統(tǒng)層面看，智駕域不僅涉及到QNX、 Linux等Posix接口的OS，也有MCU上的Osek或者其他微內(nèi)核操作系統(tǒng)......這就要求中間件必須兼容多個平臺，并承擔起多芯片、多核、異構情況下的通訊。

針對這一需求，暢行智駕采用時間觸發(fā)以太網(wǎng)作為通訊骨干網(wǎng)，自研中間件通訊組件RazorWare.RTE，解決了通訊兼容性問題，能夠實現(xiàn)跨域、跨端、跨OS、跨核通信。且中間件RazorWare提供的服務可以部署在任意軟件架構上，有極強的靈活性。

另外，針對形式不一的應用層南向接口，暢行智駕中間件提供豐富的接口形式來滿足應用層的多元化需求。

當前，汽車行業(yè)已進入域控時代。暢行智駕希望為市場提供高功能安全、高吞吐量、高實時性的中間件，以滿足自動駕駛對軟件的需求和挑戰(zhàn)。用一句話概括暢行智駕中間件解決方案，即：兼容性強，分“區(qū)” 而治，提供高算力所需吞吐量的同時，做到有“章”可循的實時性與功能安全。

技術為本 高性能中間件助智能駕駛量產(chǎn)落地

在自動駕駛領域，汽車軟件最重要的兩大訴求為安全性與實時性。暢行智駕以時間觸發(fā)確定性調度策略，為域控制器提供有章可循的實時性與功能安全。

基于這一策略，可以在MCU側實現(xiàn)完全的硬實時調度，在SOC側做到相對硬實時的調度，中間件在微秒時間內(nèi)便能完成資源調配。另外，暢行智駕中間件方案從計算鏈、任務、接口參數(shù)三個維度監(jiān)控實時性與參數(shù)正確性，在軟件層面達到ASIL-D的高功能等級安全。該策略在滿足一定算力和吞吐量需求的同時，也能保證運行周期的相對穩(wěn)定。

自動駕駛對域控制器最重要的需求之一就是平臺的計算能力，其中包含AI計算能力和CPU計算能力。中間件在自動駕駛軟件中起著承上啟下的作用，因此如何滿足應用層對吞吐量的需求成為尤其重要的一大課題。

暢行智駕中間件提供AP兼容的接口、主流的DDS框架，并且提供事件型觸發(fā)調度的能力，能夠發(fā)揮出SOC的極限吞吐量，并可容忍偶然的Overrun。且暢行智駕中間件提供了一套易用的CV pipeline框架，其中包含硬件加速的各種接口、對硬件優(yōu)化的第三方算法庫，從而使CV/AI算法移植難度大大降低。

圖片來源：中科創(chuàng)達演講報告

自動駕駛軟件的一大特征體現(xiàn)于快速迭代，于是如何適應SDV的變化成為巨大挑戰(zhàn)。為了應對SDV的不斷迭代，暢行智駕中間件兼容SOA的接口，并提供符合ISO標準的南北向接口，以降低自動駕駛移植難度、提升應用軟件內(nèi)聚性。

此外，為了提升中間件的易用性，暢行智駕提供AI、平臺、數(shù)采三個層面的工具鏈，以支持主機廠的產(chǎn)品實現(xiàn)快速量產(chǎn)落地。

總而言之，暢行智駕將充分利用核心技術優(yōu)勢，基于領先的實時平臺軟件、先進的工具鏈、滿足最高等級功能安全的研發(fā)流程以及可持續(xù)迭代的域控平臺產(chǎn)品，推動智能駕駛量產(chǎn)落地。

重在實踐 雙循環(huán)驗證推動智駕技術落地出海

作為承上啟下的重要軟件模塊，中間件一面承載著所有硬件提供的服務，一面承擔著應用層數(shù)據(jù)交互的任務。因此，中間件在成熟落地之前還需經(jīng)過垂直驗證。在中間件開發(fā)過程的驗證環(huán)節(jié)，暢行智駕采用車-云、算法-硬件雙循環(huán)垂直驗證的形式，并加上生態(tài)的加持，促進中間件快速成熟。

外循環(huán)體現(xiàn)在“SDV+云服務+SOA接口”的循環(huán)驗證。此前，暢行智駕與亞馬遜AWS達成合作，共同研發(fā)SDV產(chǎn)品；針對SOA的服務接口層，暢行智駕跟隨母公司中科創(chuàng)達加入SOAFEE組織，旨在快速推動SOA服務標準化。

在暢行智駕公司內(nèi)部，則通過“算法+中間件+域控制器”的內(nèi)循環(huán)進行系統(tǒng)級別的驗證，并進行全系統(tǒng)大規(guī)模的路試，以確保中間件落地后的穩(wěn)定性和可靠性。

未來，隨著汽車架構不斷演變、自動駕駛持續(xù)發(fā)展，軟件定義汽車的拐點將提前來臨，暢行智駕將充分利用中科創(chuàng)達在OS操作系統(tǒng)及實時平臺軟件的技術優(yōu)勢，深入探索和布局智能駕駛領域，并希望為行業(yè)提供更集中化的域控制器軟硬件產(chǎn)品及解決方案，助力國內(nèi)汽車自動駕駛行業(yè)“借道超車”，并向全世界輸出先進的自動駕駛技術。 

智能駕駛產(chǎn)業(yè)正迎來高速發(fā)展期。伴隨著自動駕駛技術的高速發(fā)展，加速技術創(chuàng)新并推動前沿技術落地已成為行業(yè)內(nèi)企業(yè)發(fā)展的首要驅動力。

技術即話語權。無論是對于芯片、硬件廠商還是軟件供應商而言，智能駕駛賽道都是一次全新的機會。暢行智駕將充分利用核心技術優(yōu)勢，推動智能駕駛量產(chǎn)落地，加速汽車行業(yè)智能化變革進程，最終推動軟件定義汽車與行業(yè)技術的不斷進步。

來源：蓋世汽車
作者：林品慧