隨著電動(dòng)車市場(chǎng)的持續(xù)增長(zhǎng)，智能化的角逐已然成為競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵點(diǎn)。其中，SOA軟件架構(gòu)和OTA功能的引入，使得汽車成為全生命周期的開(kāi)發(fā)，軟件迭代測(cè)試效率亟待提升。

昆易電子集群測(cè)試事業(yè)部總經(jīng)理白日光是汽車軟件測(cè)試領(lǐng)域的專家，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)積極推進(jìn)智駕虛擬測(cè)試系統(tǒng)的研發(fā)和落地，為未來(lái)整車跨域融合仿真測(cè)試和自動(dòng)駕駛虛擬仿真測(cè)試打通技術(shù)路徑。

他表示，“集群測(cè)試”具備可配置性、可擴(kuò)展性，做到多用戶遠(yuǎn)程訪問(wèn)、多環(huán)境并發(fā)執(zhí)行，同時(shí)滿足時(shí)間同步和數(shù)據(jù)同步要求，且實(shí)現(xiàn)后臺(tái)數(shù)字化管理，能夠有效應(yīng)對(duì)軟件測(cè)試的嶄新挑戰(zhàn)。2023年12月19日，在長(zhǎng)城汽車2023技術(shù)研討會(huì)上，白日光圍繞集群測(cè)試技術(shù)方案、集群測(cè)試客戶價(jià)值以及昆易在此方面的具體優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了經(jīng)驗(yàn)分享。

白日光 | 昆易電子集群測(cè)試事業(yè)部總經(jīng)理

以下為演講內(nèi)容整理：

隨著電動(dòng)車市場(chǎng)的持續(xù)增長(zhǎng)，智能化的角逐已然成為競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵點(diǎn)。其中，自動(dòng)駕駛和智能座艙這兩個(gè)板塊無(wú)疑是近幾年來(lái)大家熱議的焦點(diǎn)，“新四化”趨勢(shì)對(duì)電子架構(gòu)的影響也是主機(jī)廠一直在深入探討的問(wèn)題。

從目前客戶的訴求來(lái)看，電子架構(gòu)正朝著幾個(gè)方向演變：

圖源：昆易電子

一是降低整個(gè)電子系統(tǒng)的復(fù)雜度。這意味著控制器將越來(lái)越集中化，同時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的控制器數(shù)量會(huì)減少，基于高性能MCU和MPU的應(yīng)用，控制器數(shù)量將進(jìn)一步精簡(jiǎn)，網(wǎng)絡(luò)帶寬則相應(yīng)提升。

二是提升電子電器架構(gòu)的效率，減少線束長(zhǎng)度與重量，優(yōu)化擴(kuò)展接口，優(yōu)化整車能耗。

三是提升總裝產(chǎn)線裝配效率，減少生產(chǎn)相關(guān)人力依賴，降低總裝生產(chǎn)節(jié)拍，讓電子架構(gòu)更簡(jiǎn)單。

四是更快速的開(kāi)發(fā)與集成，軟件變更響應(yīng)快速，縮短開(kāi)發(fā)周期。

五是軟硬件解耦已成為大勢(shì)所趨，這有助于提高軟件迭代速度和軟件化程度。

當(dāng)前，整個(gè)行業(yè)的電子計(jì)算架構(gòu)呈現(xiàn)出兩個(gè)并行的發(fā)展方向。一種是域架構(gòu)，它延續(xù)了以往電子架構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)，即功能塊化，每個(gè)功能塊的集中度越來(lái)越高。在域架構(gòu)中，自動(dòng)駕駛、智能座艙、車身、動(dòng)力和底盤(pán)這五大領(lǐng)域，其控制器的復(fù)雜性將不斷增強(qiáng)。

然而，我們也看到了另一個(gè)重要的變革方向——特斯拉引領(lǐng)的區(qū)域架構(gòu)。這種架構(gòu)將汽車功能按照區(qū)域進(jìn)行劃分和集成，許多新興的汽車制造商都在向這個(gè)方向努力。其優(yōu)勢(shì)在于功能是按照區(qū)域劃分的，相同區(qū)域的底盤(pán)、動(dòng)力和車身功能都被集成在了一起，從而減少了線束的數(shù)量。

汽車軟件測(cè)試挑戰(zhàn)

無(wú)論是域架構(gòu)還是區(qū)域架構(gòu)，它們都給整個(gè)控制器的硬件和軟件帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。

在硬件領(lǐng)域，我們看到了一些關(guān)鍵的變化。首先，硬件的復(fù)雜性正在顯著增加。以車身控制器為例，過(guò)去一個(gè)BCM只需處理100多個(gè)信號(hào)，而現(xiàn)在，車身域控制器則需要處理200到300個(gè)信號(hào)，這表明單一功能的集中度越來(lái)越高。此外，數(shù)據(jù)帶寬也在持續(xù)增長(zhǎng)。目前，域架構(gòu)中的核心組件已經(jīng)達(dá)到了數(shù)百兆通訊帶寬的要求，未來(lái)甚至可能出現(xiàn)10千兆帶寬的需求。對(duì)AI算法和CPU算力的需求也在不斷增長(zhǎng)，這反過(guò)來(lái)又加大了控制器的測(cè)試難度。為此，我們提出了“集群測(cè)試”的概念應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。

在軟件方面，挑戰(zhàn)同樣嚴(yán)峻。軟件代碼量正在呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，使得“軟件定義汽車”成為可能。為了應(yīng)對(duì)這一趨勢(shì)，我們正在探索新的軟件架構(gòu)如SOA，讓我們的汽車軟件能夠不斷迭代和快速更新。OTA技術(shù)是實(shí)現(xiàn)這一軟件架構(gòu)的關(guān)鍵，它使得軟件可以通過(guò)遠(yuǎn)程升級(jí)和刷新來(lái)迭代我們的產(chǎn)品。隨著這一新軟件功能的引入，汽車軟件將形成“全生命周期”開(kāi)發(fā)模式，汽車被銷售只是這個(gè)生命周期的開(kāi)始，在整個(gè)生命周期中，軟件都會(huì)持續(xù)更新和迭代。

軟件測(cè)試領(lǐng)域正面臨一項(xiàng)難題。隨著軟件的快速迭代和SOA化，我們的軟件已經(jīng)成為一個(gè)全生命周期的產(chǎn)品。此外，新技術(shù)架構(gòu)為我們的產(chǎn)品帶來(lái)了全新的形態(tài)，例如域控制器和區(qū)域控制器，這與傳統(tǒng)的產(chǎn)品形態(tài)完全不同。為了應(yīng)對(duì)這些新的產(chǎn)品形態(tài)，我們需要投入大量的測(cè)試設(shè)備，甚至可能需要購(gòu)買(mǎi)新的測(cè)試設(shè)備。為此，我們提出了“集群測(cè)試”的概念解決這一問(wèn)題?？梢岳^續(xù)使用已有的測(cè)試設(shè)備，無(wú)需大量同步投資。

此外，域架構(gòu)和區(qū)域架構(gòu)的聯(lián)合測(cè)試也是新挑戰(zhàn)。在未來(lái)，多種功能將在多個(gè)控制器中融合，為了測(cè)試一個(gè)完整的功能，需要多個(gè)控制器聯(lián)合測(cè)試。目前，各個(gè)部門(mén)只關(guān)注自己的測(cè)試設(shè)備和測(cè)試對(duì)象，如何從公司層面有效地協(xié)同整個(gè)測(cè)試資源是一個(gè)難題。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們可以進(jìn)行資源籌劃，以解決單機(jī)測(cè)試中的資源使用率和效率問(wèn)題。

集群測(cè)試技術(shù)方案

基于以上挑戰(zhàn)，昆易電子提出了“集群測(cè)試”的概念，這可以看作是一種集群化的實(shí)時(shí)測(cè)試系統(tǒng)解決方案。這張圖可以更形象地說(shuō)明這一點(diǎn)，我們將大量的硬件系統(tǒng)組成一個(gè)集群，形成一個(gè)測(cè)試中心，以滿足整個(gè)公司部門(mén)甚至整個(gè)公司的完整測(cè)試需求。

圖源：昆易電子

從傳統(tǒng)的單機(jī)測(cè)試系統(tǒng)來(lái)看，我們的實(shí)時(shí)系統(tǒng)似乎并無(wú)太大差異，如硬件層面中的故障注入單元、I/O接口板卡、負(fù)載板卡、總線板卡等，均遵循著標(biāo)準(zhǔn)的配置。然而，真正獨(dú)特之處在于我們集成了IO-HUB這一關(guān)鍵技術(shù)。這塊板卡是實(shí)現(xiàn)多機(jī)之間同步的核心組件，能夠完成多機(jī)數(shù)據(jù)和時(shí)間的同步。

圖源：昆易電子

在中間層，我們提供了一套完整的系統(tǒng)，包括工程配置軟件、實(shí)時(shí)測(cè)試軟件、數(shù)據(jù)記錄服務(wù)和自動(dòng)化測(cè)試軟件。這一層的功能主要涉及工程配置、供應(yīng)商界面以及自動(dòng)化腳本的實(shí)現(xiàn)，通過(guò)這一套軟件，我們可以完全滿足客戶的各種需求。

最頂層是一個(gè)集群管理平臺(tái)，這是傳統(tǒng)HIL系統(tǒng)所缺少的部分。這個(gè)平臺(tái)可以作為一個(gè)外部的管理平臺(tái)，將所有的資源和用戶統(tǒng)一管理起來(lái)。

我們總結(jié)了整個(gè)集群所能達(dá)到的效果：

首先，從資源柔性配置來(lái)看，具備可配置性、可擴(kuò)展性。允許客戶根據(jù)需求逐步擴(kuò)展，不必一次性購(gòu)買(mǎi)大量設(shè)備。客戶可以選擇今年購(gòu)買(mǎi)兩臺(tái)，明年再購(gòu)買(mǎi)兩臺(tái)，整個(gè)集群可以無(wú)縫擴(kuò)展。此外，后臺(tái)軟件可以逐步集成新設(shè)備，實(shí)現(xiàn)集群升級(jí)。配置系統(tǒng)方面，可以實(shí)現(xiàn)一臺(tái)設(shè)備控制多臺(tái)設(shè)備的資源，客戶也可以選擇兩臺(tái)設(shè)備聯(lián)合使用，滿足其測(cè)試需求。

第二，多用戶遠(yuǎn)程訪問(wèn)。多用戶遠(yuǎn)程測(cè)試可以大大方便測(cè)試工程師，他們可以在家里或辦公室進(jìn)行測(cè)試，無(wú)需親自前往實(shí)驗(yàn)室。此外，我們還提供了多種應(yīng)用環(huán)境，包括多人訪問(wèn)一臺(tái)設(shè)備的情況。其中，一人訪問(wèn)多臺(tái)設(shè)備的場(chǎng)景適用于跨域融合測(cè)試，即多控制器之間的聯(lián)合測(cè)試。

第三，多環(huán)境并發(fā)執(zhí)行。這非常適合當(dāng)前的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是自動(dòng)駕駛的多個(gè)場(chǎng)景注入。通過(guò)執(zhí)行并發(fā)任務(wù)，多個(gè)控制器可以進(jìn)行并行測(cè)試，大大提高了測(cè)試效率。

第四，在同步性方面，我們具備時(shí)間同步和數(shù)據(jù)同步的控制能力，控制精度在行業(yè)和全球范圍內(nèi)都屬于領(lǐng)先水平。

最后，集群后臺(tái)數(shù)字化管理。將用戶分為不同等級(jí)，包括普通用戶和管理員賬戶。管理員賬戶具有更高的權(quán)限，可以對(duì)整個(gè)集群或測(cè)試中心的資源進(jìn)行配置。集群管理主要是對(duì)資源進(jìn)行整體管理，包括所有板卡通道的監(jiān)控和數(shù)據(jù)報(bào)送。我們還為客戶提供定制化的開(kāi)發(fā)服務(wù)。

在應(yīng)用場(chǎng)景方面，我們的測(cè)試工程服務(wù)于不同的控制器，尤其是自動(dòng)駕駛領(lǐng)域。通過(guò)感知訓(xùn)練和一些重要場(chǎng)景庫(kù)的建立注入，為客戶提供核心價(jià)值。

集群測(cè)試客戶價(jià)值

接下來(lái)是案例分享，我們希望向客戶展示集群測(cè)試的客戶價(jià)值。這是我們一個(gè)典型的區(qū)域架構(gòu)案例。該架構(gòu)有三個(gè)計(jì)算單元，但客戶可以根據(jù)需要將其合成為一個(gè)或兩個(gè)計(jì)算單元。我們提供MDC、VDC和CDC以及三個(gè)區(qū)域控制器，VIU1、VIU2、VIU3單元用于左右后區(qū)域的控制。

圖源：昆易電子

此架構(gòu)將以太網(wǎng)總線作為基礎(chǔ)，屬于百兆級(jí)別以上，且支持CAN-FD總線。集群化方案通過(guò)集群后臺(tái)管理，為客戶帶來(lái)多種優(yōu)勢(shì)。例如，模擬真實(shí)的多人訪問(wèn)一臺(tái)或多臺(tái)設(shè)備、遠(yuǎn)程操作等場(chǎng)景，甚至可以仿真6大域控制器之間的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，幫助客戶進(jìn)行真實(shí)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞臏y(cè)試和聯(lián)合測(cè)試。

集群管理平臺(tái)案例展示中，用戶監(jiān)控、設(shè)備監(jiān)控、任務(wù)分配和數(shù)據(jù)查看等功能均支持個(gè)性化開(kāi)發(fā)和定制界面。此外，我們還為客戶制作了大屏展示，提供數(shù)據(jù)概覽、狀態(tài)監(jiān)控和報(bào)警等功能。

圖源：昆易電子

總體來(lái)說(shuō)，集群測(cè)試的客戶價(jià)值主要包括四點(diǎn)：一是提高資源應(yīng)用效率，通過(guò)靈活配置和資源使用率的提升，實(shí)現(xiàn)資源的高效利用。二是提升工作效率，通過(guò)并行測(cè)試和軟配置等方式，加速測(cè)試流程并降低成本。三是投資上，資源復(fù)用性強(qiáng)，公司層面分配測(cè)試資源。四是簡(jiǎn)化管理層管理，后臺(tái)管理軟件可集中管理所有資源，提升管理透明度。

昆易的優(yōu)勢(shì)

向大家簡(jiǎn)要介紹一下昆易電子。公司成立于2011年，現(xiàn)有員工近500人，在中國(guó)設(shè)有4個(gè)開(kāi)發(fā)基地，專注于整車廠、零部件廠商和高校市場(chǎng)，提供產(chǎn)、學(xué)、研合作和聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等服務(wù)。

目前，了解到高校中的自動(dòng)駕駛課程和商業(yè)課程仍在逐步搭建，相較于產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在一定的滯后。因此，昆易正重點(diǎn)部署自動(dòng)駕駛產(chǎn)品體系。我們的產(chǎn)品主要包含車載端和實(shí)驗(yàn)室端，其中車載端是圍繞ADAS數(shù)據(jù)采集展開(kāi)的。從ADAS數(shù)據(jù)采集到整個(gè)數(shù)據(jù)回灌，昆易在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢(shì)，并且在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的占有率排名第一。此外，昆易的數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品涵蓋數(shù)據(jù)記錄、總線分析以及遠(yuǎn)程標(biāo)定等功能，擁有成熟的系統(tǒng)方案。

圖源：昆易電子

昆易的工具類框架從硬件到軟件再到管理平臺(tái)，全部自主研發(fā)，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，這為我們帶來(lái)了許多優(yōu)勢(shì)，幫助客戶進(jìn)行定制化開(kāi)發(fā)。

為什么昆易能夠提供以上集群化產(chǎn)品？一方面，我們的硬件、軟件和系統(tǒng)都具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)掌握了ADAS相關(guān)的圖像處理、FPGA等技術(shù)以及數(shù)據(jù)共享的核心技術(shù)。另一方面，我們具備豐富的工程經(jīng)驗(yàn)。目前，我們已經(jīng)交付了近200個(gè)HIL案例，而ADAS采集和注入設(shè)備的數(shù)量已達(dá)上千。我們與眾多廠家合作，匹配了包括攝像頭和激光雷達(dá)在內(nèi)的多種設(shè)備，積累了豐富的工程經(jīng)驗(yàn)。此外，現(xiàn)在許多客戶更希望獲得本地支持。我們的工程開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)主要位于上海與武漢，因此可以為客戶提供快速現(xiàn)場(chǎng)支持以及定制化服務(wù)。

（以上內(nèi)容來(lái)自昆易電子集群測(cè)試事業(yè)部總經(jīng)理白日光于2023年12月19日在長(zhǎng)城汽車2023技術(shù)研討會(huì)發(fā)表的《基于集群的汽車軟件測(cè)試》主題演講。）

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