虚拟原型软件的作用成为汽车行业的关键差异化因素。
嵌入式边缘可扩展开放架构（SOAFEE）项目由汽车制造商、半导体供应商、开源和独立软件供应商以及云技术领导者共同定义。该项目以定义 Arm 架构标准启动和安全要求的技术为基础，同时为汽车工作负载增加了云原生开发和部署框架以及功能安全、安全和实时功能。
向软件定义汽车的转变使现在成为将云的容量、可扩展性和弹性引入汽车应用程序开发和测试的理想时机。虚拟原型尤其可以在云环境中受益，因为它可以减少在道路上进行实际驾驶测试所需的时间和成本。这种方法还可以为原始设备制造商带来额外的收入机会，因为他们可以最大限度地减少对无差异中间件的投资。请继续阅读，了解 SOAFEE 如何旨在加速和推进下一代智能互联汽车的开发。
为什么软件是汽车的关键差异化因素
为了提高安全性，高级驾驶辅助系统（ADAS）可以保护我们免受道路障碍物的影响，使我们保持在车道中心，并在黑暗蜿蜒的道路上为我们提供更明亮的照明。此外，还有一些很酷的功能，可以让汽车播放我们最喜欢的歌曲，规划路线，包括停车加油或充电，以及提供舒适性，如定制加热和冷却。
为了实现这些功能和特性，在当今高端汽车的 100 多个电子控制单元（ECU）以及传感器、摄像头、雷达和激光雷达设备中，通常需要多达 1.5 亿行的软件代码。电气化以及更高水平的自动化和互联性正在改变消费者对汽车的期望，也改变了设计师开发汽车的方式。软件已成为实现差异化的关键驱动力，而硬件组件的差异化则越来越小，最终可能导致某种程度的商品化。
提高虚拟原型开发的灵活性和能力
面对严格的功能安全要求，对汽车系统进行详尽的测试已成为一项复杂、昂贵和耗时的工作。传统上，汽车 OEM 会在现场测试汽车应用。由于这需要一辆工作中的车辆，因此测试在开发周期的后期进行。此外，测试还需要人员驾驶汽车、解释收集到的数据、调整软件等，因此既费时又费钱。另一方面，虚拟原型支持基于模型的汽车设计方法即 MBSE 和 MBD。因此，汽车半导体、一级和原始设备制造商公司可以为早期硬件/软件开发、集成和测试部署更高效的开发环境。
然而，虚拟原型硬件对可扩展性有很高的要求。这正是云技术可以提供帮助的地方。基于云技术的虚拟原型验证利用了云技术几乎无限的容量，可根据设计项目不断变化的需求随时灵活地扩大或缩小规模。我们之前的文章中提到了，大陆汽车电子已经在AWS部署了这样的方案。
使用虚拟原型在公共云、私有云或混合云中进行虚拟测试，可以在周期的早期以更少的资源和成本完成。基于 SoC 和硬件系统的抽象软件仿真模型，虚拟原型可与 RTL 硬件设计同时开发，从而将整个流程左移，加快产品上市时间。此外，持续集成/持续部署（CI/CD）方法也能从基于云的虚拟原型中受益。通过 CI，软件开发团队可以在将代码变更合并到共享的主线代码库以测试功能、性能、安全性和保障性时，尽早解决不兼容问题。与 CI 搭配使用的是 CD，在 CD 中，任何成功通过所有自动测试的代码构建都将部署到生产中。在 CI/CD 设置中应用虚拟原型可提高生产率，因为它能及时将构建内容分发到团队的所有程序员和系统中。
基于云的虚拟原型可以在通过空中下载（OTA）更新进行部署之前快速开发和测试软件。同时进行的软件测试可分布在多个云实例上，从而扩大测试覆盖范围，降低成本，并能在周期早期发现错误。
基于云的软件解决方案堆栈
SOAFEE 旨在规定一个云边缘开发、测试和验证框架，并确定其工作方式。其结果将是一个汽车中央计算解决方案堆栈。自动驾驶等应用工作负载将在解决方案堆栈之上运行。
根据 SOAFEE 项目，该堆栈的底层将包括基于标准的固件和安全接口，为系统集成商和软件开发商提供一个一致的平台，以便在兼容的硬件上实现无缝安全启动和系统调试。该框架中的不同组件将重新使用现有的开放标准。SOAFEE 架构将在这些标准和规范的基础上建立一个参考框架，对关键的无差异中间层进行标准化。这些中间层包括操作系统、硬件抽象层、管理程序和容器运行时层。由于其开源组件，任何中间件或软件提供商都能插入解决方案堆栈，甚至提供堆栈的元素。
SOAFEE 架构为原始设备制造商带来的是大幅减少中间件投资的能力，这样他们就能从差异化软件中获得更多收入。例如，特斯拉为各种功能提供包月服务，如提供实时交通可视化、视频流、卫星地图等高级连接功能。同样，宝马也在通过包月和包年的方式对软件驱动的功能（如座椅加热和方向盘）进行收费。
开发定制的中间件堆栈以支持这些功能和特性需要投入大量的时间和资金。同时，中间件并不是一个可以直接向用户收费的层，相反，它是差异化软件的推动者。能够利用开放式架构，开发人员和设计人员就能专注于汽车设计的独特之处。
结论
通过 SOAFEE 组织成员之间的共同合作，这其中包括虚拟原型开发、软件在环软件、硬件在环、软件安全等领域的供应商，我们会尽快实现更智能、更安全的汽车。
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