隨著集中化中央?yún)^(qū)域電子電氣架構(gòu)的逐漸落地,新架構(gòu)價值得到行業(yè)普遍認可,國內(nèi)各大主機廠持續(xù)升級電子電氣架構(gòu),一方面通過技術(shù)創(chuàng)新提升整車智能化和服務化迭代能力,另一方面通過功能進一步融合來降低成本。隨著第一代中央?yún)^(qū)域架構(gòu)逐漸得到論證,中央三域車載計算平臺將進一步深化功能融合,軟件創(chuàng)新,實現(xiàn)整車降本增效,提升用戶體驗,以應對多變的市場需求,如圖。
聯(lián)合電子積極擁抱集中化電子電氣架構(gòu)的發(fā)展趨勢,深耕跨域融合技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā),已實現(xiàn)計算平臺多個客戶項目的批產(chǎn)。
多年的車載計算平臺開發(fā)、論證和量產(chǎn),聯(lián)合電子積累了豐富的整車跨域融合技術(shù)能力和產(chǎn)品矩陣,下面帶大家一探究竟。
融合整車五大域底座功能
繼定位于網(wǎng)關(guān)、車身和動力三域的智控計算平臺量產(chǎn)后,聯(lián)電駕控一體計算平臺創(chuàng)新性的支持客戶將智控、智駕兩個“大腦”進行了橫向融合,以更高效、低成本的方式實現(xiàn)兩大中央域的協(xié)同與融合,覆蓋了整車五大域應用功能:
網(wǎng)關(guān)域:網(wǎng)絡管理、路由診斷、協(xié)議轉(zhuǎn)換、整車標定、休眠喚醒、信息安全、OTA、大數(shù)據(jù)、日志管理、時間管理,設備管理等
車身域:門窗鎖、燈光、座椅、空調(diào)控制、智能啟動等
動力域:高低壓電管理、充放電管理、扭矩管理、故障響應、熱管理等
底盤域:駕駛模式、空懸控制等
智駕域:5V5R12U L2行車和泊車功能底座
同時配備了完善的高功能安全和信息安全環(huán)境:
跨域功能安全、信息安全的架構(gòu)設計和隔離
視覺通訊鏈路的功能安全優(yōu)化
多核級聯(lián)指令診斷架構(gòu),兼顧性能和功能安全
多核異構(gòu)、跨域功能縱深防御系統(tǒng),R155法規(guī)VTA認證,滿足海外出口需求
多芯片跨域融合架構(gòu)
車載計算平臺是一個由多芯片構(gòu)建、跨域協(xié)同工作的復雜系統(tǒng),架構(gòu)設計需兼顧系統(tǒng)穩(wěn)定、性能和可擴展性。如駕控一體計算平臺,內(nèi)部就集成了一顆Safety MCU、三顆異構(gòu)SoC芯片以及一顆以太網(wǎng)交換芯片Eth.Switch。其中,三顆異構(gòu)SoC芯片包括一顆主控Main SOC和兩顆輔助駕駛SoC。其內(nèi)部分成兩個獨立子系統(tǒng),Main SoC和Eth.Switch組成為第一子系統(tǒng),Safety MCU和駕駛輔助SoC組成為第二子系統(tǒng)。兩套子系統(tǒng)在控制面、數(shù)據(jù)面相互獨立,互相監(jiān)控和協(xié)同工作。控制面采用主、輔雙冗余策略,在電源架構(gòu)、通信鏈路和基礎軟件等方面實施安全冗余機制、防止共因失效。數(shù)據(jù)面提供多種通信鏈路和中間件技術(shù)(TSN Ethernet、CAN FD、SOMEIP、DDS等)。
針對上下電管理、狀態(tài)監(jiān)控、故障恢復等重要功能,系統(tǒng)實施了解耦設計以及多重監(jiān)控機制。通過大量仿真、論證和優(yōu)化措施,避免硬件竄電、監(jiān)控失效;通過軟件實施正、反饋動態(tài)控制,完善故障監(jiān)控和恢復措施,在故障早期進行精準識別、定位和恢復,增強整個系統(tǒng)的魯棒性,同時實現(xiàn)了多種硬件方案,以適配不同車型配置,如圖。
中央集中式服務化平臺軟件架構(gòu)
車載計算平臺軟件基于Arch 42設計框架,支持從頂層業(yè)務目標到技術(shù)實現(xiàn)的全鏈路追溯。結(jié)合芯片算力、存儲資源、通信技術(shù),使用松耦合、高內(nèi)聚、標準化接口,開發(fā)了一套車載計算平臺軟件架構(gòu)和跨域功能部署的方法論。
平臺架構(gòu)將整車五大域應用功能進行打散和重組,避免跨域、跨核交互;并結(jié)合功能安全、信息安全等屬性,進行整體部署、優(yōu)化和有效隔離,提升了軟件性能和系統(tǒng)安全。
提供了Https、MQTT、SOMEIP、DDS、IPC等多種通信中間件技術(shù),支持車云通信、全車服務化,以及VCP內(nèi)部跨核和核內(nèi)進程間服務化,實現(xiàn)了軟硬解耦,軟軟解耦,并通過基礎服務、原子服務和標準化接口,大幅簡化軟件復雜度。
平臺軟件提供了網(wǎng)絡加速、診斷管理、協(xié)議轉(zhuǎn)換、時間管理、健康管理、XCP標定等標準化組件以及高功能安全和信息安全環(huán)境。如基于平臺軟件架構(gòu)的日志管理服務,支持本地存儲、遠程讀取等多種方式,結(jié)合時間同步、健康管理和診斷管理等服務,存儲的日志顆粒度能夠精細到問題的毫秒級精準定位,為上層應用軟件的快速迭代提供了靈活的問題分析排查手段,如圖。
硬件算力極致挖掘,
底軟性能優(yōu)化和高效集成
SOA全車服務化落地的核心點在于網(wǎng)絡的設計和負載優(yōu)化。針對網(wǎng)關(guān)域、車身域動力域、底盤域、智駕域不同功能安全、信息安全等級,以及交叉應用的特殊化場景需求,平臺底軟進行了多輪軟件部署、數(shù)據(jù)仿真、負載調(diào)優(yōu)和實車論證,實現(xiàn)了硬件算力的極致挖掘和軟件的最優(yōu)部署。
軟件團隊開發(fā)并總結(jié)了一套集中化軟件部署的負載優(yōu)化的方法論,包括分核調(diào)整、合包規(guī)則、降頻策略、多核編碼、多核調(diào)優(yōu)技術(shù)等;同時,基于敏捷開發(fā)流程,開發(fā)的一套基于ARXML等底軟配置方法及腳本工具,極大地縮減了后續(xù)集成時間,并提升了軟件集成質(zhì)量。
自適應測試組件化架構(gòu)
通過多年的自動化持續(xù)集成和測試,測試團隊淬煉了一套完善的自適應組件化測試架構(gòu),測試系統(tǒng)可根據(jù)不同需求靈活調(diào)整,快速響應新的功能需求。
各個模塊可獨立測試從而加快測試過程,可同時開發(fā)和維護不同的組件,減少開發(fā)與測試周期,提高測試一致性和可靠性
測試架構(gòu)的模塊化設計有助于捕捉到潛在的風險并更好地管理系統(tǒng)的復雜性
按照工作包進行分類,監(jiān)控組件化復用度,不斷改進測試方法
客戶獲益
聯(lián)合電子豐富的車載計算平臺系列化產(chǎn)品將為客戶提供:
技術(shù)融合:
網(wǎng)關(guān)、車身、運動域等功能協(xié)同和融合
豐富的高速信號硬件設計及靈活的結(jié)構(gòu)散熱設計方案(風冷,水冷)
資源共享:
算力、存儲共享、就近通信
結(jié)構(gòu)共享、節(jié)省連接器和線束、整車輕量化
基礎軟件環(huán)境和平臺組件共享
架構(gòu)創(chuàng)新:
推進電子電氣架構(gòu)算力層跨域融合產(chǎn)品落地
提升軟件集中化,功能協(xié)同效率、系統(tǒng)性能及整車安全等級
節(jié)省整車硬件成本與軟件開發(fā)投入
聯(lián)合電子多年積蓄的研發(fā)力量、產(chǎn)品矩陣將持續(xù)為客戶提供高價值、高質(zhì)量的產(chǎn)品和服務。
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原文標題:聯(lián)合電子車載計算平臺VCP技術(shù)探秘
文章出處:【微信號:聯(lián)合電子,微信公眾號:聯(lián)合電子】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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