昔日以“排氣管數量”和“發(fā)動機動力”為驕傲的榮耀已然成為過往。在這個嶄新的時代，特斯拉、理想、蔚來、小鵬、零跑等新興的汽車制造商紛紛推出了搭載可交互大屏、實現(xiàn)萬物互聯(lián)、軟件功能持續(xù)更新的新車型，它們被譽為“車輪上的智能手機”。同時，不少互聯(lián)網巨頭如華為、小米、百度也涉足其中，有的推出了自己的造車方案，有的則展示了各種自動駕駛技術。

然而，面對這一變革，許多仍在使用傳統(tǒng)汽車的消費者開始感到困惑：為何我的汽車在應用了大屏與智能軟件后還不如一臺幾百塊錢的智能手機那樣智能？

回顧歷史，以手機行業(yè)為例，曾經的世界領先手機操作系統(tǒng)，技術史上最著名的失敗者——塞班系統(tǒng)，便是一個生動的例子。在2007年iPhone發(fā)布的那一年，塞班系統(tǒng)占據了高達65%的市場份額，但卻在短短幾年后被安卓和iOS聯(lián)手擊敗。

業(yè)內人士普遍認為，這是塞班系統(tǒng)失敗的主要原因，因為當時競爭對手的操作系統(tǒng)都具備出色的向后兼容性。導致這種不兼容性的一個原因是手機硬件的異構性。此外，制造商之間的內訌、閉源方案和高昂的開發(fā)成本也進一步阻礙了塞班系統(tǒng)的發(fā)展。

汽車行業(yè)正站在一個歷史的十字路口，與諾基亞曾經的困境驚人地相似。面對5級自動駕駛技術所需的龐大代碼量，傳統(tǒng)車企仍固守陳舊的軟件開發(fā)模式，導致軟件復雜性日益失控。更令人擔憂的是，硬件和軟件依然緊密綁定，同步更新，意味著每七年才能見到一次重大革新。

許多汽車行業(yè)內的資深人士曾堅信，他們的業(yè)務與計算機、軟件行業(yè)截然不同。然而，這一觀念正被智能汽車的浪潮所顛覆。

難以變化的傳統(tǒng)架構

汽車由于其復雜的構造，無法像手機或電腦那樣將所有硬件集中于一塊電路板。相反，其硬件遍布車輛各處，因此需通過可靠的通訊電纜相互連接。這一結構通常被稱為電子電氣架構（E/E架構），它集成了各類傳感器、ECU（電子控制單元）、線束拓撲和電子電氣分配系統(tǒng)，以完成運算、動力和能量的分配，進而驅動整車的各項功能。

早期的汽車E/E架構為分布式設計，每個ECU功能單一，獨立控制發(fā)動機、剎車、車門等部件。它們通過CAN總線或LIN總線相連，以實現(xiàn)信息交換。然而，隨著汽車功能的不斷增多，ECU數量急劇增加至100多個，這導致線束長度和重量相應增加，從而提高了整車成本和重量，降低了汽車組裝的自動化水平。

車企在進行功能變更時，需與眾多供應商協(xié)商軟硬件的協(xié)調開發(fā)問題，每新增一個功能都需要額外配置ECU和通信系統(tǒng)，流程繁瑣且耗時。此外，由于每個ECU綁定特定功能，難以實現(xiàn)跨ECU的復雜功能，也難以通過OTA（空中升級）持續(xù)更新汽車軟件。

在傳統(tǒng)分布式ECU架構時代，中間件市場主要由AutoSAR主導，至今仍有眾多企業(yè)使用。

汽車軟件的開發(fā)難度在哪？

汽車軟件開發(fā)與智能手機行業(yè)的主要區(qū)別在于其復雜性、異質性、客制化需求以及功能安全要求。首先，汽車行業(yè)仍然面臨高度的復雜性和異質性挑戰(zhàn)，每個子系統(tǒng)由不同供應商提供，集成獨特的軟件架構。相比之下，智能手機行業(yè)通過標準化和抽象化已大幅減少技術復雜性。

其次，汽車行業(yè)需滿足客制化需求，不同配置、功能和地區(qū)法規(guī)導致大量產品變體，使得每個汽車型號的產量遠低于智能手機。而且，汽車軟件開發(fā)必須重視功能安全，以降低風險為首要目標。當我們考慮到汽車的功能安全要求時，“車輪上的智能手機”的比喻就顯得不合時宜了。

最后，我們不得不提及軟件開發(fā)思路與方法的轉變，這實際上是傳統(tǒng)物理汽車世界與未來數字汽車世界之間的碰撞與融合。傳統(tǒng)的汽車工程注重物理功能的實現(xiàn)，從早期的安全氣囊、車輛穩(wěn)定和制動系統(tǒng)，到現(xiàn)代的駕駛輔助系統(tǒng)，無不體現(xiàn)了這一點。然而，隨著新一代數字化車輛的崛起，軟件開發(fā)逐漸轉向以改善用戶體驗為核心。

SDV或成最優(yōu)解

軟件定義車輛（SDV）是應對傳統(tǒng)汽車與未來智能需求沖突的創(chuàng)新理念。在SDV中，硬件成為基礎，而軟件則主導用戶體驗。SDV融合了軟件定義網絡（SDN）和網絡功能虛擬化（NFV）技術，將汽車功能抽象為軟件模塊，實現(xiàn)了汽車的靈活性、可擴展性和安全性的飛躍，為用戶帶來個性化智能服務。SDV是編程性極強的汽車，能快速部署新功能，持續(xù)提供更新，并具備額外計算能力。

SDV將汽車功能從硬件中解耦，通過軟件定義網絡進行靈活配置和管理，打破了傳統(tǒng)汽車軟硬件緊密綁定的局限。在SDV中，車載系統(tǒng)如娛樂和控制系統(tǒng)等不再受限于硬件，而是可根據用戶需求靈活配置和升級。SDV不僅是智能汽車發(fā)展的基礎，更是其外在表現(xiàn)之一。

SDV架構從傳統(tǒng)汽車架構演化而來，硬件標準化為功能硬件，ECU轉變?yōu)橛嬎闫脚_，通過E/E架構連接計算平臺與功能硬件，構建車載硬件底座，為智能汽車的未來發(fā)展奠定堅實基礎。

SDV/SOA化革新了車輛開發(fā)流程，通過實現(xiàn)技術與組織層級的松耦合架構，顯著提高了開發(fā)的靈活性和可擴展性。利用SOA（面向服務的架構）和API中心化的工作方式，我們能夠根據車輛API創(chuàng)建和實現(xiàn)原型，從而在早期階段從客戶和管理層獲取寶貴反饋，進而迭代和改進SDV原型。

此外，SDV應用程序能夠無縫地從車輛模擬環(huán)境過渡到真實硬件測試，因為API的穩(wěn)定性保證了應用程序無需修改即可適應變化。更重要的是，用戶軟件開發(fā)團隊可并行工作，利用模擬器進行開發(fā)，無需等待硬件的可用性，這大大加速了開發(fā)速度并提高了效率。最終，軟硬件分治的策略將復雜性降低到可管理的水平，API作為“主時鐘”確保了不同團隊之間的協(xié)同工作，使SDV成為解決物理與數字世界沖突的理想方案。

以SDV為核心，智能網聯(lián)汽車的發(fā)展歷程從分布式E/E架構逐步演進至域集成、域融合E/E架構，并最終邁向中央集成E/E架構。在這一過程中，車載資源不斷實現(xiàn)集中化，并與云端實現(xiàn)無縫連接，構建了一個既集中又層次分明的SDV架構。這種架構的變革顯著地推動了汽車軟硬件的解耦，引領我們邁入了軟件定義汽車的新紀元。