2020年8月13日-15日，“2020中國(guó)汽車(chē)論壇”在上海隆重召開(kāi)。該論壇是由中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)（CAAM）主辦，世界汽車(chē)組織（OICA）、世界經(jīng)濟(jì)論壇（WEF）唯一支持的行業(yè)頂級(jí)論壇。本屆論壇以“新變局 新挑戰(zhàn) 新思路——引領(lǐng)中國(guó)汽車(chē)新征程”為主題，緊扣時(shí)代脈搏, 求索突破之道，緊密?chē)@“十四五”規(guī)劃，把控宏觀產(chǎn)業(yè)形勢(shì)，解析全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)。其中，在8月14日下午舉辦的“全球汽車(chē)技術(shù)發(fā)展領(lǐng)袖峰會(huì)”分論壇上，華為智能汽車(chē)解決方案BU CTO 蔡建永發(fā)表了題為《華為計(jì)算與通信架構(gòu)使能軟件定義汽車(chē)》的精彩演講。以下內(nèi)容為現(xiàn)場(chǎng)演講實(shí)錄：

蔡建永：各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家，下午好，我是蔡建永。今天分享的題目是“華為計(jì)算與通信架構(gòu)使能軟件定義汽車(chē)”。

現(xiàn)在整個(gè)“軟件定義汽車(chē)”這個(gè)概念非常熱門(mén)，像車(chē)載操作系統(tǒng)、服務(wù)架構(gòu)、自動(dòng)駕駛、中間件等都非常熱門(mén)，而且每個(gè)車(chē)企或者大的零部件供應(yīng)商也在成立新的組織，或者進(jìn)行組織整合應(yīng)對(duì)這一變化。

到底什么是軟件定義汽車(chē)？我認(rèn)為軟件定義汽車(chē)意味著軟件將深度參與到整個(gè)汽車(chē)的定義過(guò)程、開(kāi)發(fā)過(guò)程、驗(yàn)證過(guò)程、銷(xiāo)售以及服務(wù)的過(guò)程。

比如說(shuō)對(duì)于汽車(chē)的定義過(guò)程，聯(lián)網(wǎng)的車(chē)可以很容易的得到用戶的喜好以及在線反饋，在開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證階段可以通過(guò)車(chē)載數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳，對(duì)整個(gè)車(chē)的零部件或者子系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，在服務(wù)階段可以銷(xiāo)售更多的軟件特性。實(shí)際上軟件還在不斷改變和優(yōu)化整個(gè)開(kāi)發(fā)的過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)的優(yōu)化、過(guò)程的持續(xù)優(yōu)化和價(jià)值的持續(xù)創(chuàng)造。

對(duì)軟件定義汽車(chē)，我們更多是“軟件驅(qū)動(dòng)汽車(chē)”可能更合適一些，不但意味著軟件讓車(chē)跑起來(lái)，而且軟件驅(qū)動(dòng)汽車(chē)工業(yè)體系持續(xù)優(yōu)化，讓車(chē)變得更加安全、更加綠色、更加便捷和更加舒適。

軟件定義汽車(chē)一方面帶來(lái)的好處是什么？讓問(wèn)題的解決變得非?？焖伲瑫r(shí)不停地提供越用越好的，給消費(fèi)者帶來(lái)驚喜的體驗(yàn)，這實(shí)際上變成了黏性。什么原因帶來(lái)了這樣的變化？背后的主要因素我認(rèn)為主要是“四化”，最主要的驅(qū)動(dòng)實(shí)際上“三化”——電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化。

電動(dòng)化可以實(shí)現(xiàn)非常靈活的駕駛體驗(yàn)，智能駕駛本身是很好玩的，可以看到車(chē)的環(huán)境，可以自動(dòng)泊車(chē)，可以在高速上進(jìn)行巡航，同時(shí)由于自動(dòng)駕駛大量釋放了司機(jī)駕駛的強(qiáng)度，釋放了司機(jī)的時(shí)間，對(duì)娛樂(lè)系統(tǒng)提供了更多的操作機(jī)會(huì)，使得汽車(chē)從一個(gè)傳統(tǒng)駕駛體驗(yàn)操控性為主變成了用車(chē)體驗(yàn)，汽車(chē)正在逐步變成第三生活空間。

另一方面，汽車(chē)軟件在不停改變整個(gè)體驗(yàn)的過(guò)程中，車(chē)從銷(xiāo)售給客戶之后，主機(jī)廠還不停的開(kāi)發(fā)新的軟件，去優(yōu)化新的軟件，這樣的開(kāi)發(fā)和實(shí)際上需要持續(xù)的投入，這個(gè)投入必須在消費(fèi)者、主機(jī)廠，甚至在車(chē)廠之間形成正向的利益循環(huán)，這樣才是可持續(xù)的。從這點(diǎn)來(lái)看，汽車(chē)從第一次銷(xiāo)售之后，價(jià)值的變現(xiàn)應(yīng)該變成一個(gè)新的起點(diǎn)。

看現(xiàn)有車(chē)的架構(gòu)及商業(yè)模式有一定問(wèn)題的，無(wú)法支撐當(dāng)前傳統(tǒng)車(chē)走向智能車(chē)?，F(xiàn)在車(chē)的架構(gòu)是分布式的架構(gòu)，分布式架構(gòu)對(duì)于主機(jī)廠而言，這個(gè)架構(gòu)是非常復(fù)雜的，要涉及到幾十個(gè)甚至上百個(gè)ECU之間的開(kāi)發(fā)，而且ECU里面的代碼非常多，非常復(fù)雜，開(kāi)發(fā)和協(xié)調(diào)的工作量非常大。對(duì)供應(yīng)商而言，每個(gè)ECU都是基于功能開(kāi)發(fā)的，是局部的，而不是整車(chē)級(jí)開(kāi)發(fā)。

從商業(yè)模式來(lái)講，當(dāng)前車(chē)輛的商業(yè)模式是高度定制化的商業(yè)模式，主機(jī)廠要付開(kāi)發(fā)費(fèi)，讓Tier1開(kāi)發(fā)新的功能，這種模式從長(zhǎng)期來(lái)看也不可持續(xù)，因?yàn)樵谄?chē)SOP之后，如果我是一個(gè)供應(yīng)商開(kāi)發(fā)了一個(gè)新的功能，但車(chē)已經(jīng)賣(mài)出去了，出去收不到錢(qián)，這個(gè)開(kāi)發(fā)就浪費(fèi)了，也無(wú)法變現(xiàn)，變得不可持續(xù)。從這點(diǎn)來(lái)看，如果傳統(tǒng)車(chē)走向智能汽車(chē)的話，在商業(yè)模式上要形成新的變革。

從一個(gè)智能汽車(chē)的關(guān)鍵基礎(chǔ)來(lái)看，我們認(rèn)為智能汽車(chē)要有三大關(guān)鍵基礎(chǔ)支撐。最重要的一點(diǎn)是自動(dòng)駕駛，因?yàn)橹悄芷?chē)在不斷進(jìn)化，隨著自動(dòng)駕駛的能力越來(lái)越高，座艙的能力變得越來(lái)越豐富，同時(shí)智能駕駛在L4之后，對(duì)車(chē)的舒適性要求越來(lái)越高。有人說(shuō)最高級(jí)別的自動(dòng)駕駛的體驗(yàn)，應(yīng)該是你坐到車(chē)?yán)锩嫒チ耍诓恢挥X(jué)當(dāng)中車(chē)的速度提高到120公里每小時(shí)，像坐一個(gè)高檔的電梯一樣，你進(jìn)去以后沒(méi)有感覺(jué)，過(guò)一會(huì)你發(fā)現(xiàn)電梯到了目的地樓層。

我們認(rèn)為從5-10年來(lái)看，智能駕駛會(huì)是體驗(yàn)的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)，隨著自動(dòng)駕駛的程度越來(lái)越高，智能座艙會(huì)成為新的差異化的焦點(diǎn)，當(dāng)人在車(chē)?yán)锩娌挥瞄_(kāi)車(chē)，車(chē)的形態(tài)、車(chē)的使用都會(huì)發(fā)生巨大的變化，車(chē)內(nèi)的體驗(yàn)會(huì)變得非常豐富和非常多樣。

因?yàn)檎麄€(gè)車(chē)變得越來(lái)越復(fù)雜，電子電氣架構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，整車(chē)數(shù)字架構(gòu)作為一個(gè)基礎(chǔ)，必須要管理好軟硬件的復(fù)雜性，確保整車(chē)級(jí)的安全性和可靠性，同時(shí)提供開(kāi)放的能力使能上層應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。

華為在看到“四化”的過(guò)程中一直在思考，我們?cè)趺炊ㄎ蛔约?。通過(guò)最近一段時(shí)間的探索，我們提出華為CCA+VehicleStack構(gòu)建數(shù)字系統(tǒng)，這個(gè)數(shù)字系統(tǒng)可以看一個(gè)傳統(tǒng)車(chē)有六層，最底下是機(jī)械層，第二層是高壓電池電氣層；第三層是低壓的部件層，傳感器，執(zhí)行器，甚至是網(wǎng)關(guān)、計(jì)算、域控制器等等，再上面一層是軟件層，這里含娛樂(lè)系統(tǒng)的操作系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛的操作系統(tǒng)、車(chē)控的操作系統(tǒng)，而且還包含跨操作系統(tǒng)的VehicleStack，我們叫整車(chē)級(jí)的中間件，再上面是應(yīng)用層，比如座艙的應(yīng)用程序、自動(dòng)駕駛的應(yīng)用程序和整車(chē)控制的應(yīng)用程序，再上面是云服務(wù)層。

我們整車(chē)數(shù)字系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)理念從長(zhǎng)期來(lái)看，一是軟件可升級(jí)，可以做到跨車(chē)型、跨軟件，甚至跨車(chē)企的軟件重用；硬件來(lái)講，要做到可擴(kuò)展、可更換，甚至做到傳感器的即插即用，將來(lái)這個(gè)車(chē)如果你要開(kāi)發(fā)，現(xiàn)在你買(mǎi)的車(chē)可能是L2的，只有5個(gè)毫米波，1個(gè)攝像頭，將來(lái)要升級(jí)上去，要更高的自動(dòng)駕駛，可以買(mǎi)兩個(gè)激光裝上去，同時(shí)買(mǎi)個(gè)自動(dòng)駕駛的硬件裝上去，使得你這個(gè)車(chē)具有更高階的功能，而不是每次想要一個(gè)新功能的時(shí)候重新?lián)Q車(chē)。因?yàn)樵凇澳柖伞钡淖饔孟拢娮与姵夭考聯(lián)Q代是非?？斓?，但是換車(chē)的話可能要5-10年。

第三層我們認(rèn)為要構(gòu)建可信的體系（Trust Worthy），可信包含整車(chē)的數(shù)字安全（網(wǎng)絡(luò)安全），同時(shí)包含功能安全，還要做好隱私保護(hù)。這個(gè)車(chē)的架構(gòu)我們希望能做到端到端的成本最優(yōu)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)車(chē)能夠持續(xù)創(chuàng)造價(jià)值的平臺(tái)，當(dāng)這個(gè)車(chē)賣(mài)給消費(fèi)者之后，車(chē)可能像手機(jī)一樣，可以在車(chē)的平臺(tái)上購(gòu)買(mǎi)更多的應(yīng)用，購(gòu)買(mǎi)更多的軟件，這樣對(duì)車(chē)廠而言，也能獲取一部分收入，從而形成一個(gè)正向的商業(yè)循環(huán)。

具體一點(diǎn)來(lái)講，CCA和VehicleStack包含兩層，最下面一層是基于區(qū)域的架構(gòu)硬件層，硬件層有幾個(gè)特點(diǎn)。

第一，有網(wǎng)關(guān)（區(qū)域網(wǎng)關(guān)），在VIU硬件上面就近接入相應(yīng)的傳感器、執(zhí)行器，甚至部分的ECU，同時(shí)VIU上面提供相應(yīng)的傳感器供電，三個(gè)VIU或者五個(gè)VIU提供高速的以太總線進(jìn)行互聯(lián)，聯(lián)成一個(gè)環(huán)網(wǎng)，這個(gè)環(huán)網(wǎng)是高可靠的，當(dāng)任何一個(gè)VIU壞掉之后，整個(gè)環(huán)網(wǎng)可以通過(guò)環(huán)回的路線保證整個(gè)通訊的安全性。在此之上，我們定義了三個(gè)域控制器，VDC主要負(fù)責(zé)整車(chē)和底盤(pán)域的控制，MDC主要負(fù)責(zé)自動(dòng)駕駛的控制，CDC主要負(fù)責(zé)娛樂(lè)的控制。這是硬件層面和架構(gòu)層面。

在硬件和架構(gòu)層面之上，我們定義了VehicleStack（整車(chē)級(jí)軟件框架），這個(gè)軟件框架涉及到幾個(gè)基本事情，整車(chē)的框架是基于服務(wù)的架構(gòu)，采用微服務(wù)和微插件的框架。

第二，整車(chē)級(jí)框架還要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，從數(shù)據(jù)的預(yù)處理，到數(shù)據(jù)的分組、加密、聚合、分發(fā)記錄都會(huì)在VehicleStack完成，同時(shí)提供功能安全和網(wǎng)絡(luò)安全相應(yīng)服務(wù)，最后在這個(gè)架構(gòu)上實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的API和SDK，讓上層的應(yīng)用，含車(chē)控的應(yīng)用，像整車(chē)管理、熱管理，包括ADAS的應(yīng)用，L1、L2甚至L3+的應(yīng)用都可以在上層進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

整個(gè)VehicleStack會(huì)把一些整車(chē)廠現(xiàn)在比較苦、比較累的、比較基礎(chǔ)的活做好，比如整車(chē)級(jí)的OTA，比如整車(chē)級(jí)的功能安全和網(wǎng)絡(luò)安全都把它做好。

從整個(gè)價(jià)值來(lái)看，我們?cè)诩軜?gòu)的價(jià)值進(jìn)行了初步分析，總的說(shuō)來(lái)四個(gè)維度。

第一，可以做到很好的成本優(yōu)化。因?yàn)槲覀兪蔷徒尤氲?，所以從省線束，省重量上面預(yù)計(jì)可以節(jié)省15%-20%的線束重量和長(zhǎng)度，同時(shí)由于集中化的，可以減少ECU的數(shù)量。還有一個(gè)是裝配成本，因?yàn)檎麄€(gè)VIU是放在固定區(qū)域的，所以裝配起來(lái)比較簡(jiǎn)單。

第二，關(guān)于上市時(shí)間，大家知道一個(gè)傳統(tǒng)車(chē)如果做一個(gè)全新的架構(gòu)，架構(gòu)的預(yù)演可能花2年時(shí)間，再把車(chē)做出來(lái)可能花3年時(shí)間，再進(jìn)行測(cè)試、驗(yàn)證等，改一個(gè)架構(gòu)要非常長(zhǎng)的時(shí)間。但是現(xiàn)在新的架構(gòu)，因?yàn)檫@個(gè)架構(gòu)基本上是標(biāo)準(zhǔn)化的，通過(guò)三個(gè)VIU甚至五個(gè)VIU把整個(gè)架構(gòu)做好，一次驗(yàn)證，所有的車(chē)型都可以用，這樣會(huì)大規(guī)模節(jié)省新架構(gòu)的開(kāi)發(fā)時(shí)間。

第三，大家知道現(xiàn)在車(chē)型上有非常多的智能駕駛的要求，有滿足法規(guī)上的AEV，還滿足L1、L2的，比如說(shuō)自適應(yīng)巡航，有L3+，甚至L4的，比如自動(dòng)泊車(chē)、自動(dòng)駕駛等等。在這個(gè)架構(gòu)上，我們可以實(shí)現(xiàn)從L0到L4架構(gòu)的持續(xù)演進(jìn)。

第四，統(tǒng)一的架構(gòu)在不同的功能域之間可以很方便的開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用。

下面針對(duì)每個(gè)特點(diǎn)稍微展開(kāi)一下。

第一，關(guān)于整車(chē)線束成本的節(jié)省。我們分析了一個(gè)30萬(wàn)左右的車(chē)型，可以看到這個(gè)車(chē)型ECU是38個(gè)，再采用新的架構(gòu)之后可以把10個(gè)ECU合并到相應(yīng)的域控制器里面，節(jié)省差不多26%的ECU數(shù)量。

線束長(zhǎng)度來(lái)看，原車(chē)線束差不多3.2公里，經(jīng)過(guò)區(qū)域接入之后可以減少到2.6公里，節(jié)省17%；線束的成本從3000多塊錢(qián)降低到2500塊錢(qián)，節(jié)省19%，重量差不多節(jié)省7公斤左右。

這里面可以看到，我們分析的時(shí)候只合并了一些基本的功能，比如說(shuō)前車(chē)門(mén)的控制，左車(chē)門(mén)的控制，主駕駛座椅的控制、副駕駛座椅的控制、網(wǎng)關(guān)、輔助駕駛的控制器、電動(dòng)尾門(mén)控制器（音）以及熱管理幾個(gè)基本的ECU進(jìn)行合并；長(zhǎng)期來(lái)看可能有更多的ECU合并到新的架構(gòu)里面。如果要開(kāi)發(fā)新的功能，也很容易在新的域控制器上進(jìn)行新功能的開(kāi)發(fā)。

第二，關(guān)于TTM。這個(gè)架構(gòu)非常靈活的，我們可以看到對(duì)一個(gè)入門(mén)型的車(chē)型可以配少量的VCU，最少是三個(gè)，在這個(gè)配置下可以有一個(gè)CDC保證娛樂(lè)的功能，VDC作為基礎(chǔ)的輔助駕駛，比如L0和L1的輔助駕駛功能，同時(shí)把整車(chē)的控制，電池管理、熱管理，甚至車(chē)身的管理作為應(yīng)用跑在VDC的控制器上面。高端配置來(lái)講，我們可以增加新的VIU，比如說(shuō)增加4個(gè)或者增加5個(gè)，根據(jù)整車(chē)功能的復(fù)雜性來(lái)確定，同時(shí)對(duì)高端車(chē)型可以選配MDC高階自動(dòng)駕駛的域控制器，可以做L3甚至更高的自動(dòng)駕駛功能。

在以太環(huán)網(wǎng)上面，入門(mén)車(chē)型的配置可以用千兆以太網(wǎng)，高端車(chē)型可以用10個(gè)G甚至更高的以太網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)更高效的傳感器的訪問(wèn)，更快速的OTA升級(jí)。

第三，關(guān)于智能駕駛，我們統(tǒng)一用智能駕駛代表L0到L4的自動(dòng)駕駛，這是一個(gè)簡(jiǎn)單的示圖。為了滿足法規(guī)上的要求，VIU在上面完成了超聲波傳感器以及一個(gè)毫米波的接入，在VDC上面可以做一個(gè)簡(jiǎn)單的泊車(chē)、后視攝像頭和前像攝像頭的接入，可以完成ADAS輔助駕駛的要求。

再往后走，如果走到L1的輔助駕駛，可以加上四個(gè)環(huán)視，因?yàn)閿z像頭的帶寬要求現(xiàn)在超過(guò)了以太網(wǎng)帶寬的標(biāo)準(zhǔn)定義過(guò)程，所以我們建議攝像頭可以直延到VDC上面。

再往后做到L2的話，增加更多的毫米波，毫米波的帶寬比較低，可以直接通過(guò)環(huán)網(wǎng)接入。

再往后，現(xiàn)在大家不太敢談L3，都談的是L2.999，因?yàn)槌鍪碌脑挿韶?zé)任在人。這種情況下可以新加一個(gè)MDC，在新的MDC上面把前視的攝像頭原來(lái)有一個(gè)變成三個(gè)，車(chē)視攝像頭四個(gè)直接連到MDC上面，對(duì)于原來(lái)連接到輔助駕駛的攝像頭可以通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)到MDC上面，從而使得智能駕駛可以從低階逐漸演進(jìn)到高階，在這個(gè)配置下，L0、L1、L2輔助駕駛的功能可以由車(chē)廠自己開(kāi)發(fā)，也可以合作伙伴開(kāi)發(fā)。對(duì)于L2+，比如說(shuō)MDC自動(dòng)駕駛失效的時(shí)候可以到VDC上面，從而使車(chē)可以安全靠邊停車(chē)，減少安全的風(fēng)險(xiǎn)。

第四，關(guān)于跨域E2E體驗(yàn)打通。現(xiàn)在車(chē)的智能化要求越來(lái)越，比如一鍵備車(chē)，涉及到車(chē)內(nèi)通訊、電池管理、熱管理、車(chē)身的控制等等，包括人機(jī)交互。在傳統(tǒng)車(chē)的架構(gòu)里面要實(shí)現(xiàn)這樣的功能是非常困難的，因?yàn)槟阋芏嗉业墓?yīng)商討論、更新需求，每次更新都會(huì)耗時(shí)非常長(zhǎng)的時(shí)間，而且同時(shí)消耗很多的開(kāi)發(fā)費(fèi)用。因?yàn)槲覀冊(cè)谡麄€(gè)架構(gòu)上提供了汽車(chē)的API，把整個(gè)相應(yīng)的能力全部開(kāi)放出來(lái)，開(kāi)發(fā)相應(yīng)的功能就比較簡(jiǎn)單。

像特斯拉現(xiàn)在比較精準(zhǔn)的里程估計(jì)，像遠(yuǎn)程診斷、調(diào)測(cè)等等，都需要支持配合，這樣的架構(gòu)可以非常方便主機(jī)廠進(jìn)行開(kāi)發(fā)的。

華為的智能駕駛夢(mèng)想就是把數(shù)字世界帶給每一輛車(chē)。我們下一步希望把技術(shù)和通訊架構(gòu)，把整車(chē)級(jí)的VehicleStack貢獻(xiàn)給所有的主機(jī)廠和合作伙伴們，讓我們一起在平臺(tái)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)，從而加快智能電動(dòng)汽車(chē)的進(jìn)程，讓每個(gè)最終的消費(fèi)者，能夠用到更好的車(chē)、更安全的車(chē)。謝謝大家！

（注：本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)速記整理，未經(jīng)演講嘉賓審閱）

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