安波福SVA架构再升级
2022-03-05谭晶宝
谭晶宝
为车企带来更低的研发成本、制造成本和物料成本,从不同环节提升效率。
安波福在2020年的CES上正式推出了智能汽车架构的设计理念,两年之后的2022 CES上,安波福推出了区域控制器电源数据中心(PDC)、车辆中央控制器(CVC),使SVA已经可以全面运行。
从一开始,SVA就被设计成一个非常易于扩展的架构,可应用于从入门级/紧凑型车型到具备自动驾驶功能的L4车型。它可降低总拥车成本,促进功能丰富、高度自动化的汽车实现量产。它并非一个单一的产品,而是一个分层架构,其所包含的逻辑结构块可进行灵活扩展,实现软件定义汽车。
在SVA架构下,新功能的开发及升级变得更加简便高效,提高了汽车的生命周期管理,并使OEM能够自主定义其希望提供的用户体验功能。如果要总结SVA架构的特点的话,那就是在智能汽车时代,在各个不同环节为车企提供了提升效率的途径,从而实现更低的研发成本、更低的制造成本和更低的物料成本。
CES上安波福展示的SVA架构采用了其最新的区域控制器—电源数据中心(PowerData Center,PDC),一辆车的区域控制器数量因车辆要求和复杂程度而异,但在与客户的实际合作中,安波福发现三个PDC的配置通常是最优方法。
安波福在为某OEM进行的研究中发现,区域控制器可整合九个ECU,同时节省数百条独立电线的使用——从而令车辆的重量减少8.5kg,这也就意味着二氧化碳排放量的降低以及电动汽车续航能力的提升。
由于区域控制器将车辆的电气基础设施划分为更易于管理的多个部分,线束组装更易实现自动化,这也将提升制造环节的效率。
此外,安波福还展示了另外一大亮点产品——中央车辆控制器,简称CVC。它是安波福最新推出的一套系统。作为SVA架构的关键组成部分,它负责将软件代码转化为物理动作。作为所有数据通信的路由器,CVC将车辆中的各种设备进行实时连接,处理网络流量的排序及信息调度。
CVC可集成电源和车身控制器、驱动和底盘控制器、数据网络路由器、网关、防火墙、区域主控和数据存储中心等所有功能。此外,CVC还负责管理时间同步,这一功能决定了车内多个系统能否有效地协同工作。通过在CVC中定义网络,可去除为其他设备配置的昂贵的路由器硬件,从而进一步降低整车成本。在软件定义的汽车中,需要一个传输层,将编程转变为汽车功能,就好像将人体大脑与神经系统之间的一个将大脑的决策转化为行动的传输层一样。PDC、CVC等SVA中间件就是信号和行动之间的桥梁。
PDC、CVC等中间件可以允许整车厂充分利用原有软件,而不是“推倒重来”。它使软件集成更简化、更高效,同时在需要时阻隔功能间的干扰。经验证明,对于大部分车身功能,安波福的中间件解决方案可减少30%-50%的集成工作量,以及10%以上的测试、验证和质量相关工作量。为了进一步提升“软件定义汽车”时代的开发效率,安波福还推出了“持续交付”全新开发方式。安波福认为,当前传统汽车开发方式已成为技术创新的一个主要瓶颈。
首先,传统汽车系统的开发一般采用“以要求为中心”的开发方式。这种方法有助于确保安全和法规问题得到妥善解决,但通常也需要在开发的早期就对系统的各种定义做好决策并不断跟进开发和验证结果,这意味着对复杂的系统往往需要进行成千上万次集成测试。
其次,许多系统搭载了嵌入式软件,对这些软件的测试必须带硬件进行以保证软件的正常运行。因此,在测试时工程师们必须加上相应的硬件,这增加了测试的复杂性。
对汽车系统开发来说,实时响应是一个关键的考量因素,它不仅关系到汽车的安全性,也關系到用户的感受。因此,工程师们一般需要在硬件上测试相应的软件,以保证软件的运行不会因为运行环境的改变而受到影响,测试所需的时间也因要装配相应的硬件而延长。
要知道,一套软件的运行往往涉及多个硬件,且这些硬件往往来自不同的生产商。因此,为了测试一套软件,工程师们往往需要花费更多的精力将所需的硬件装配齐整。在实际开发中,要进行成千上万次软件集成测试,并且每天要进行代码集成,可想而知,仅就软件测试一项,工程师们就要耗费大量时间和精力。
为了解决上述瓶颈,安波福开发出了一个被称为“持续交付”的工具包,“持续集成”一词源自IT行业。持续集成是一种在开发周期的早期阶段进行集成的实践,以便构建、测试、整合代码可以更经常地进行。
传统汽车领域,在整车开发初期就要对功能做出定义,因此,这一步往往需要提前三四年就进行。然而,在消费电子领域,三四年的时间里,电子产品可能已经发生了好几次迭代,等到整车上市时,这些决定着用户体验的系统可能已经落伍。“持续交付”工具包的出现让工程师们在开发的前期可以更专注基础的构建,等到更接近整车发布的日期再去定义用户体验功能,在提升效率的同时,无疑也将带来更好的用户体验。