電子發燒友網報道（文/黃晶晶）汽車的硬件架構正在由傳統分散式EUC系統架構轉向域控制器等集中式計算平臺。那么汽車的軟件架構也應該隨之發生轉變?，F在市面上出現了非常多的云端技術試圖來做支撐，但仍然有不少痛點需要解決，比如功能安全、實時性要求等。處理器架構的領導廠商Arm看到了這一問題的關鍵，現在Arm正式推出面向嵌入式邊緣的可擴展開放架構（Scalable Open Architecture for Embedded Edge, SOAFEE）。

近日，Arm 汽車和物聯網事業部亞太區合作伙伴關系高級總監鄧志偉指出，SOAFEE最大的特點是把在container技術中加上混合關鍵編排器（Mixed Criticality Orchestrator），讓整個云端的云原生技術的元素能夠加上功能安全、以及實時性的特性。SOAFEE將是一個統一的軟件定義汽車的平臺，為廠商提供差異化功能和服務開發的基礎。

具體來看，首先，SOAFEE是一套新的軟件架構和開源參考實現，既可滿足汽車的實時和安全需求，又能充分利用基于云原生開發的優勢。

其次，它擁有是一個能夠執行SOAFEE，以及開發各式功能及服務的硬件參考平臺。

再者，Arm將成立一個產業合作組織來持續完善SOAFEE的設計。

目前，SOAFEE的第一個版本已經開放下載，硬件參考平臺已經開放預訂。同時Arm以及行業領先廠商也成立了SOAFEE的專家小組 (Special Interest Group) 作為產業合作的組織。這些新資源的投入，將能夠加速軟件定義汽車的實現。

基于云原生(cloud-native) ，SOAFEE如何滿足軟件定義汽車的需求

鄧志偉解析，汽車最底層是硬件計算平臺，上層是固件，做為系統軟件與硬件之間的接口。系統軟件之上承載各用應用及服務，他們分別在各自獨立的環境中運行，這個環境我們稱為容器(container)。在以云原生 (cloud-native) 為概念運行的系統中，這些container是在云端的環境中開發、測試及驗證，然后，再經由一個編排器（Orchestrator）的軟件模塊，配置適當的軟硬件資源給每一個container中的應用與服務，使它們能夠在汽車中執行它們的工作，同時在云端另一個CI/CD (持續集成 / 持續交付) 的模塊將負責管理，應用及服務的更新。

對于SOAFEE來說，首先SOAFEE是以Arm Project Cassini中的SystemReady的開放標準來統一硬件及固件與系統軟件的接口，達到第一層的抽像化。同時，SOAFEE以管理程序 (hypervisor) 來管理不同操作系統之間共享資源的問題，以container run time 及 HAL （硬件抽像層，Hardware Abstraction Layer） 作為另一個層級的抽像化。



在云端，SOAFEE不只會去構建相同的軟件環境，同時也會構建虛擬的硬件環境 Virtual ECU，以確保云端與終端間的一致性。正如前面提到的，SOAFEE的另一個重要的貢獻就是將編排器 (orchestrator) 改進成為能夠處理功能安全及實時需求的軟件模塊。綜合這些設計，我們希望SOAFEE能成為推動軟件定義汽車的重要里程碑。

使用SOAFEE 參考軟件棧的硬件開發平臺，助力開發工程師

目前，Arm與ADLink 攜手合作，在兼容 SystemReady 的新開發平臺上提供出色的性能，幫助加快產品上市，新的開發平臺是由基于Arm Neoverse的Ampere Altra內核驅動，能讓開發者通過使用SOAFEE 參考軟件棧，針對智能座艙、ADAS、動力系統和自動駕駛等應用，在基于Arm架構的芯片上實現工作負載的探索和開發。

該平臺是由一套開發者工作站和堅固耐用的車載產品組成，現已開放預訂，并預計將于2021年第4季度上市。



其中，AVA 開發者平臺是一款高性能、32 核可擴展的計算系統，針對實驗室開發而構建，能夠運行自主工作負載。它讓開發者能夠充分利用加速器硬件，為高性能CPU提供補充。
在車載原型設計和測試方面，高性能的AVA-AP1搭載80核配置，提供更高的CPU性能和額外的IO功能，并包括一個安全處理器，可使用真實傳感器實現車載執行。

為什么軟件定義汽車越來越重要？

軟件定義汽車，這個軟件不再是通過軟件啟動和控制一個特定的功能，鄧志偉認為，它還必須包含對底層硬件的抽象化，從而實現同樣的軟件在不同的硬件上都能順暢運行。另外，軟件定義還必須要能具備不斷升級和更新的能力，必須是以云端技術作為開發和構建的基礎。

它將給車廠及一級供應商帶來非常大的好處，首先軟件開發成本大幅降低，因為傳統的整個開發流程大約需要三到四年，并且IC性能可能無法跟上應用及服務的需求，而現在在IC規格定案之前，可以通過 SOAFEE及硬件開發平臺，來決定應用及服務的計算需求。其次，通過售后不斷推出創新服務，持續為車廠創造營收來源。報告顯示，軟件定義的實現可為車廠創造每臺車多達2600-7500美金的額外利潤。



對IC設計及軟件供應商而言，他們可以更好地實現產品的差異化，同時軟件定義也會讓更多的云端應用開發者加入汽車創新的行列。消費者也會更滿意定制化的汽車功能及使用體驗。

那么Arm在軟件定義汽車當中扮演的角色是什么？它并不僅僅是提供一個SOAFEE軟件架構，比較可貴的是Arm在定義軟件架構時，是以開放的理念為出發點的。

對此，鄧志偉表示，不同的CPU、IP架構如何合作，在軟件層面最關鍵的一點在于將整個界面標準化，而這個標準必須是開放的，借由這個開放的標準讓各種不同的架構做溝通，讓更多創意跟更有效率的架構在不同的系統中得到實現。他進一步表示，SOAFEE是一個開源的架構，即便汽車底層硬件架構不是Arm的架構，只要符合與軟件之間的標準界面，就仍然可以適用SOAFEE。

小結：

新能源汽車、汽車智能化正在蓬勃發展，這為傳統的汽車產業帶來了許多變化，Arm認為現在就是在一個對的時間點去導入新的技術、新的觀念，Arm新技術將助力汽車產業擁抱軟件定義的未來。