2018年6月21-22日，由布谷鳥科技、佐智汽車主辦，艾拉比智能、ADI亞德諾半導體、索喜科技贊助支持的“2018第二屆智能座艙與智能駕駛峰會”在深圳福田區綠景錦江酒店舉辦。友衷科技創始人&CEO張錚在會上做了《安全穩定的操作系統是汽車座艙交互的基礎》的主題演講。

友衷科技創始人&CEO 張錚

張錚：在芯片供應商和操作系統供應商全部宣講之后，接下我來講一下軟件應用服務。在強大的芯片和操作系統為工具的支撐下，軟件應用需要考慮如何做到功能安全級別。

電子行業、信息行業分工比較細，分層也比較細，除了芯片供應商，還有軟件工程服務商。集成能力很強的軟件工程服務商不僅有自帶的工具鏈，也有外部的工具鏈，友衷不僅自有全套的工具鏈，也有外部的工具鏈。

座艙迭代加快，大屏與多屏交互給集成商帶來挑戰

汽車發展過程中，因為消費類電子或者通信的發展，座艙的迭代越來越快。而且屏幕尺寸越來越大，多屏交互的復雜性也大大增加。

人們都被智能手機和智能電視寵壞了，都追求暢快淋漓的體驗，甚至希望把搜狐、愛奇藝、世界杯等搬到座艙內，可以在汽車上看1080P的電影和打王者榮耀，這對汽車的嵌入式集成供應商提出了更大挑戰，因為既要保證整車全生命周期的穩定性能，又要兼顧其他方向。

座艙是人和車唯一的交互界面，碰到的挑戰也很現實，快樂并痛苦著，快樂是因為芯片強大，軟件功能強大，痛苦是因為軟件要轉移到汽車層面。

下一代汽車座艙，必然需要汽車與駕駛員的深度交互，即要“讀”得懂車，也要“看”得懂人的狀態。人可以通過智能化的數字化座艙控制汽車，汽車與人的狀態信息也通過座艙實時反饋。

一機多屏使總成成本不降反升，利潤被壓縮

剛才的嘉賓給了很棒的遠景，這個行業會按照摩爾定律走下去，一機雙屏、一機四屏會走入所有的亮點項目中，芯片的成本也可預見地會往下走。總成的成本并不會下降，一方面是車載屏幕數量越來越多，總成成本不降反升，另一方面是軟件或研發的復雜度，以及過程質量控制的復雜度會大大增加。所以整個行業的利潤會被壓縮，利潤分成也越來越細。因此“痛并快樂著”——痛是迭代太快，工作很辛苦；快樂是可以看到遠景。通過現在行業的發展，能保證自己穩定發展的企業才能生存下去，最終獲取行業的利潤。

軟件逐漸成為產品核心

軟件的功能安全定義：當安全系統滿足以下條件時就認為是功能安全的，即當任一隨機故障、系統故障或共因失效都不會導致安全系統的故障，從而引起人員的傷害或死亡、環境的破壞、設備財產的損失，也就是裝置或控制系統的安全功能無論在正常情況或者有故障存在的情況下都應該保證正確實施。

座艙電子的架構：最底層是硬件平臺，然后是操作系統內核及BSP，到軟件中間件，最后到應用軟件。操作系統是支撐，發展趨勢是更強大的處理能力和計算效率，更多功能的SoC。軟件逐漸成為產品的核心，發展方向是越來越多的外接設備和接口，更多的數據處理，更復雜的交互需求。軟件系統的“安全”、“穩定”是一切交互的基礎。

利用好“工具”是保證安全穩定的關鍵

安全穩定除了和工具本身相關，跟過程控制也相關，有一句行業的老話，“給你一雙喬丹的籃球鞋，也扣不了籃，或者給你林丹的羽毛球拍，你也沒有辦法做跳殺。”原因是芯片和操作系統都只是輔助工具手段，怎么把工具用好很關鍵，或者把工具和自身的優勢結合起來很關鍵。接下來我給大家講講如何利用這些強大的芯片在實施的過程中保證產品的質量。

行業細分的很細，強大的硬件平臺以及各種各樣的操作系統，包括一級供應商賴以生存的附加值，現在都越來越集中在中間層。如何用好各種封裝好的中間件、各種各樣的協議棧，包括從芯片原廠提供的BSP，如何把這些資源包整合好、控制好，是整個軟件行業的附加值所在。其中產生的附加值，是車廠依賴軟件服務供應商的原因，車廠非常關注芯片的迭代情況，包括操作系統的迭代情況。了解后，最終還是依賴專業供應商的處理，供應商在這塊是架構師。友衷服務產生的價值也是在這塊，怎么用好多層面的工具解決行業的問題，行業發展快必然會產生問題，能解決問題就有價值。

多屏交互使操作系統面臨挑戰

經過了一機多屏的演化，現在碰到的問題有：一是安全穩定，二是安全穩定和硬件之間捉襟見肘的資源處理問題。現在碰到最棘手的問題是，地圖從IVI投射到儀表，后期高清地圖或者全景地圖再由儀表投射到HUD，HUD的屏幕復雜性越來越高，儀表的屏幕越來越大，導航的屏幕尺寸也越來越大，甚至引入空調控制面板或者后排中控屏。這幾塊屏幕之間，交互的層級越來越多，交互的信息量越來越大。操作系統如何保證實時顯示，保證計算的實時性，保證盡可能高的吞吐量是整個行業的痛點和難點。

一機多屏引起多樣化的操作系統

屏幕數量越來越多，必然會走向一個芯片帶動多個屏幕的趨勢，到2019年，一機雙屏和雙機雙屏的成本相差無幾，預計到2020年，一機兩屏的方案比雙機雙屏成本更低。降本預期非常明確，一機三屏或者一機四屏節省的周邊器件、內存，包括中間層成本越來越可觀。

但是屏幕越多，剛才闡述的解決這些問題的難度越來越大。各種各樣的操作系統都是可利用的工具，有簡單的，有復雜的，有的符合功能安全，有的不符合功能安全，都是結合當下量產的項目，酌情而用。

Android或者虛擬化的操作系統可能對硬件調度的實施性、操作性沒有那么強的穿透力，當然也有實施性和項目操作系統對底層控制力很強的排列組合存在。這兩種情況都將在今年或明年在整個行業使用，它們代表了前進的方向。

中國市場比國際化的車廠情況更復雜。國際化的客戶，一個軟件平臺研發周期是4到5年，給各級供應商充分介入的時間，把平臺的各種可測試性和代碼的穩定性全部夯實。國內的項目，比較好的會出現兩輪研發周期，比較惡劣的是出現18個月和14個月的研發周期，中間有大量設計變更，這種設計變更，原來是僅僅停留在Android的界面上的設計變更，或者液晶儀表的HMI的設計變更。

隨著一機多屏，多屏交互的產生，中國類似泥潭的市場里軟件供應商怎么生存？國內供應商面臨的困境和國外不太一樣，國內的設備特別多，而且設備可能不付費，或者設備的付費會攤到下一個項目上。對應國內這樣的客戶，供應商的排列組合方案必須要很多，各種各樣的操作系統和各種各樣工具都要用，各種各樣的操作工具都需要熟練掌握。

Hypervisor技術

友衷科技結合行業的情況加上工具應用的情況，展示怎么在功能安全基礎上做物理地址、內存地址預設，包括內存或者地圖紋理的共享。這是基于Linux做的。

對于多屏互動，客戶很單純的需求是開機的儀式感特別爽，動畫從A到B到C，最好再回來從C到B到A，用一顆處理器帶動多個屏是游刃有余的。以前，雙機雙屏或者三機三屏做動畫的處理、實時性渲染顯得捉襟見肘。這個過程中用到了剛才提到的技術，顯然，一機雙屏優勢非常明顯，它在CPU和GPU的調度上有得天獨厚的優勢。

（一機多屏演示視頻截圖）

功能安全不僅包括工具，還有流程的功能安全

1. 工具的功能安全

把最終的總成做好，涉及多方面能力，包括底層操作系統，也包括可能用到的HMI開發工具，HMI開發工具包括上層的各種測試工具和控制工具。

安全包括幾個層面：先是工具的安全，比如英特爾、阿波羅的功能安全，QNX或者將來的Linux也會通過功能安全的驗證，包括HMI的工具等等，都達到功能安全，現在最新的QT（應用程序開發框架），也通過了功能安全。

2. 流程的功能安全

工具都經過了功能安全驗證之后，下一步的挑戰是要求一級供應商或者行業內的研發流程和過程控制要過功能安全驗證，否則，功能安全是車廠不愿意看到的偽功能安全。業內有兩種16949標準，一種是面向服務中心的16949標準，一種是內部實際用的16949標準。功能安全要做扎實和做穩，除了工具要達到功能安全之外，流程也達到功能安全，各個節點都能安全穩定，這相當關鍵。

友衷針對整個行業的情況，做了很多自動化的測試工具，還有自動化產線上的各個測試節點，包括軟件的招募、穩定性測試、光學的測試、總成的測試，各種節點都要考慮周全，得到各個節點的反饋后，在復雜總成的前提下考慮系統的穩定性。

行業在前進，工具也在發展，倒逼供應商和主機廠前進，主機廠是被終端客戶推著前進。除了掌握的資源，自身能力的提升也很關鍵。