忘记《杰特森一家》里那如梦似幻的太空飞轮吧,现在我们该从开发人员的角度出发,认真思考创新方向:嵌入式系统、网络挑战、人机交互以及软件标准。 1954年福特公司公布的FX-Atmos概念车 其实我们很容易理解为什么有那么多未来技术作者会把汽车视为衡量技术发展水平的重要依据。除了日常代步之外,汽车既是我们生活中价值最大的消费品之一、同时也代表着最前沿的创新成果。时至今日,我们已经开始在汽车上看到众多新功能,其中包括机载传感器、高速无线通信、云服务、实时数据访问以及个性化人机交互方案。对于消费者来说这当然是个好消息,但对于设计师、工程师以及开发人员来说,便利的背后则蕴藏着巨大的技术挑战。 如果大家曾经针对多核心系统开发出任何一种软件产品,那么应该会对汽车行业带来的技术挑战更为熟悉。简单来说,多核心架构在更强大的同时却也更复杂……而这就是一切的起点。我们不妨想象一下,对于一套以安全性为最高诉求的系统当中,成功或者失败可能将在一瞬间决定。 在今年十月初始举办的Grace Hopper计算纪念大会上,四位来自福特公司的工程师分享了他们个人对推动整个行业所做出的贡献——这不仅是福特的财富、同时也是整个交通运输行业的一部分。听了他们的陈述,我多次发出“哦,太酷了!”的赞叹。相信大家在本文的引导下,也会与我一样对美好未来充满期待。 复杂性 拥有二十多年汽车行业从业经验的Dona Burkard解释称,汽车嵌入式系统的复杂性是个不容忽视的难题。顺带一提,她的专长领域在于动力总成内的嵌入式系统。 遥想2006年,当时一辆汽车上只存在13块嵌入式CPU(即ECU),她回忆称;时至今日,这一数量已经增加到65块。正如Burkard所说,多核心微控制器架构开始逐步入驻动力总成控制模块,这在持续优化发动机与变速箱功耗与散热状况的同时、也使二者的控制复杂性迎来大幅提升。由此带来的技术挑战在于:更困难的静态/动态分析;大量以复杂的手写方式开发出的传统应用在设计思路上并未考虑并行系统;需要更为严格的软件标准等。 对于我们来说,一句“复杂性”似乎就能涵盖所有;但通过下图,大家才能真正了解现代汽车当中需要纳入考量的代码模块数量: 在再来想想我们该如何勾勒它们之间彼此作用的关系图。在下面的图片中,请大家关注左上方的图表(也就是那乱糟糟的一团),想想对其进行调试到底有多困难——更不用说重构多核硬件了。 行业标准的出台当然是件了事,但在任何知识领域,标准化进程往往行动迟缓——有时候甚至比客户们迫切要求使用的技术更滞后。对于交通运输行业,相关标准为ISO 26262与AutoSAR(即汽车开放系统架构),“它们被应用到众多安全相关系统当中,这些系统内包含一个或多个电气和/或电子系统(简称E/E)并已经被安装在交付生产的多种系列载客车辆当中。” 根据Burkard的说法,这带来的结果是福特需要提前数年与制造商及OEM厂商携手创建一套集成化平台。这通常代表着平台的建立甚至要比具体车型的敲定还提前数年。(看到这样的结论,大家可能觉得自家团队的生产周期已经不算太慢了吧。) |