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新世代駕駛：更智能、軟體定義的車輛，甚至能像手機一樣進行版本更新
新世代駕駛：更智能、軟體定義的車輛，甚至能像手機一樣進行版本更新
August 24, 2023
僅僅五年前，汽車行業的分析師稱讚了「Vehicle 2.0」時代的開始，這是脫離了以硬體為驅動的汽車的第一步，其中軟體和硬體基本上是不可分割的，轉向了一種更分散的、數位化的模型。如今，我們正處於「Vehicle 4.0」時代的邊緣，這是一種完全以軟體定義的車輛，將為汽車製造商和原始設備製造商（OEM）提供機會。
「這就像從掀蓋手機轉向智能手機一樣」，Western Digital的汽車和新興市場營銷主管Russ Ruben說道，「我們從一輛現貨車轉向一個可以獨立進行更新的應用硬體平台，可以通過無線方式持續更新最新和最優軟體和固有零件。您今天購買的車可能會保持其價值接近十年，因為它可以持續更新具有最新功能的軟體和固有零件。」
儘管我們可能距離完全自動駕駛車輛還有十年的時間，但「Vehicle 4.0」正準備在汽車行業引起創新的架構變化，實現車輛、邊緣和雲端之間的動態數據處理，實現連續的軟體和固體零件更新，模塊化的硬體便於維修等。以下是未來將會出現的情況。
從硬體到軟體
在過去，車輛中的軟體和硬體緊密湊合。功能是與底層硬體一起開發和實現的，軟體基本上是一個單一系統，其中組件之間存在依賴關係，這使得更新個別軟體功能變得困難甚至不可能。這意味著硬體驅動程序和系統服務對每個系統是獨特的，導致硬體複雜性和碎片化，以及維護和昂貴的升級。
軟體定義的汽車是一個全新的局面。硬體和軟體並不真正密合;
應用程序與硬體服務進行交互，或者使用硬體無關的界面（如API和中間件）向其他應用程序發送消息。這意味著OEM可以開發獨立的應用程序來處理特定功能或服務，並且更容易更新或添加軟體，因為這些應用程序是自包含的。
例如，高級駕駛輔助系統（ADAS）需要大量的硬體，主要是傳感器。但是，如何處理並對其作出反應的感測數據需要不斷改進，這可以通過定期的軟體和算法更新來完成，使得車輛在其壽命內變得更加安全，而無需更換硬體。
通過提供將硬體特定功能和數據映射到硬體無關功能的服務的抽象層，軟體不相容性帶來的硬體碎片化被減少甚至消除。
這意味著我們將會看到一種物理結構重組，因為硬體和軟體將被分配到各個領域或汽車中的特定領域，圍繞著一個中央計算機。
每個區域充當一個門戶，用於分發數據和電能。每個區域控制器的物理位置確定了它處理的輸入/輸出（I/O）。例如，在前面的區域可能處理面向前方的傳感器，這使得領域控制器中的軟體可以專注於更高級的計算功能。以太網標準將成為系統的電子/電氣骨幹，該系統將隨著所需的車內網路帶寬的增加而擴展，同時減少連接成本和電纜重量。
第三方將能夠創建在訊息娛樂系統上運行的新的創新應用程序，而OEM則可以不斷升級安全性、連接性、效率應用程序（如高清3D地圖和ADAS
）以及通過空中進行車輛對一切的通訊（V2X）等，所有這些都需要在車輛上進行數據儲存。
理解對數據儲存的影響
在未來的十年內，隨著我們加速邁向「Vehicle 4.0」，最終實現完全自動駕駛，汽車基本上將變成移動的數據服務器。隨著OEM添加連接性和先進的駕駛輔助系統，以及人工智慧變得無處不在，汽車功能將需要越來越多的計算，一些估計表明它可能需要高達11TB的儲存。
Ruben表示，為了充分實現軟體定義的車輛的承諾，這些系統都需要實時運行，並且獨立於雲端，在高性能和高容量儲存的支援下，使數據能夠迅速移動。
這將需要一個全新的儲存架構。多個應用程序將訪問一個中央儲存設備，這需要高性能，具有增加的容量和SR-IOV等功能，用於跨多個處理器進行數據儲存共享，減少延遲和加密。隨著車輛越來越接近自動駕駛，高品質和高可靠性將變得更加重要。
Ruben說：「在未來的10年中，車輛的架構將會不斷發展，這將推動儲存設備的界面所需的變化」。「無人駕駛車可能還有十年，但儲存需要跟上產品、性能和容量點的變化，以適應Vehicle 4.0的演進」。
為未來開發儲存設備
Ruben表示：「軟體定義的車輛對汽車製造商和目前正在開發新系統的一級供應商來說是一個挑戰」。「它們需要長期的數據戰略，而且儲存不能成為事後的考慮。如果這樣做，您容易遇到問題」。
問題是數據儲存需求在未來十年內將如何變化，製造商可能知道他們今天需要多少儲存量，但在未來，隨著添加更多軟體和更多功能，儲存量需要變得有多大，工作負載會是什麼樣子？數據儲存設備的壽命取決於它的使用方式，無論是寫密集還是讀密集的應用。
確定未來的工作負載和容量需求是具有挑戰性的，特別是現在，整個汽車行業的創新仍在不斷前進。但是，有一些選擇可以確保汽車製造商準備滿足即將到來的需求，Ruben表示：「轉向更高容量點或模塊化架構」。
Ruben建議至少比當前所需的容量點高一到兩個容量點。用於維修性的模塊化架構，結合健康監測，意味著添加一個數據儲存子卡。如果該卡開始磨損或容量用完，車主可以簡單地在汽車修理廠進行更換，或者如果容量不再足夠，車主可以升級到更高容量的設備。
要做到這一點，硬體和軟體開發人員必須相互交流，而不是獨立運作，硬體必須根據軟體的功能來設計。當然，數據儲存可能不是架構師思想中的第一優先事項-通常芯片組是首要考慮的，但數據儲存應該是優先考慮的下一項。
Ruben表示「我們的訊息一直是確保您理解您的工作負載」。「您需要在前期就了解這一點，因為它將影響您的系統架構、您將需要的容量點，並且您需要相應地改變策略。我們正在與芯片組供應商一起進行發展，以保持同步，確保我們支持現在和未來車輛所需的協議和接口」。
新聞原址： https://venturebeat.com/data-infrastructure/next-gen-driving-smarter-software-defined-vehicles-that-can-be-updated-like-our-cellphones/
「這就像從掀蓋手機轉向智能手機一樣」，Western Digital的汽車和新興市場營銷主管Russ Ruben說道，「我們從一輛現貨車轉向一個可以獨立進行更新的應用硬體平台，可以通過無線方式持續更新最新和最優軟體和固有零件。您今天購買的車可能會保持其價值接近十年，因為它可以持續更新具有最新功能的軟體和固有零件。」
儘管我們可能距離完全自動駕駛車輛還有十年的時間，但「Vehicle 4.0」正準備在汽車行業引起創新的架構變化，實現車輛、邊緣和雲端之間的動態數據處理，實現連續的軟體和固體零件更新，模塊化的硬體便於維修等。以下是未來將會出現的情況。
從硬體到軟體
在過去，車輛中的軟體和硬體緊密湊合。功能是與底層硬體一起開發和實現的，軟體基本上是一個單一系統，其中組件之間存在依賴關係，這使得更新個別軟體功能變得困難甚至不可能。這意味著硬體驅動程序和系統服務對每個系統是獨特的，導致硬體複雜性和碎片化，以及維護和昂貴的升級。
軟體定義的汽車是一個全新的局面。硬體和軟體並不真正密合;
應用程序與硬體服務進行交互，或者使用硬體無關的界面（如API和中間件）向其他應用程序發送消息。這意味著OEM可以開發獨立的應用程序來處理特定功能或服務，並且更容易更新或添加軟體，因為這些應用程序是自包含的。
例如，高級駕駛輔助系統（ADAS）需要大量的硬體，主要是傳感器。但是，如何處理並對其作出反應的感測數據需要不斷改進，這可以通過定期的軟體和算法更新來完成，使得車輛在其壽命內變得更加安全，而無需更換硬體。
通過提供將硬體特定功能和數據映射到硬體無關功能的服務的抽象層，軟體不相容性帶來的硬體碎片化被減少甚至消除。
這意味著我們將會看到一種物理結構重組，因為硬體和軟體將被分配到各個領域或汽車中的特定領域，圍繞著一個中央計算機。
每個區域充當一個門戶，用於分發數據和電能。每個區域控制器的物理位置確定了它處理的輸入/輸出（I/O）。例如，在前面的區域可能處理面向前方的傳感器，這使得領域控制器中的軟體可以專注於更高級的計算功能。以太網標準將成為系統的電子/電氣骨幹，該系統將隨著所需的車內網路帶寬的增加而擴展，同時減少連接成本和電纜重量。
第三方將能夠創建在訊息娛樂系統上運行的新的創新應用程序，而OEM則可以不斷升級安全性、連接性、效率應用程序（如高清3D地圖和ADAS
）以及通過空中進行車輛對一切的通訊（V2X）等，所有這些都需要在車輛上進行數據儲存。
理解對數據儲存的影響
在未來的十年內，隨著我們加速邁向「Vehicle 4.0」，最終實現完全自動駕駛，汽車基本上將變成移動的數據服務器。隨著OEM添加連接性和先進的駕駛輔助系統，以及人工智慧變得無處不在，汽車功能將需要越來越多的計算，一些估計表明它可能需要高達11TB的儲存。
Ruben表示，為了充分實現軟體定義的車輛的承諾，這些系統都需要實時運行，並且獨立於雲端，在高性能和高容量儲存的支援下，使數據能夠迅速移動。
這將需要一個全新的儲存架構。多個應用程序將訪問一個中央儲存設備，這需要高性能，具有增加的容量和SR-IOV等功能，用於跨多個處理器進行數據儲存共享，減少延遲和加密。隨著車輛越來越接近自動駕駛，高品質和高可靠性將變得更加重要。
Ruben說：「在未來的10年中，車輛的架構將會不斷發展，這將推動儲存設備的界面所需的變化」。「無人駕駛車可能還有十年，但儲存需要跟上產品、性能和容量點的變化，以適應Vehicle 4.0的演進」。
為未來開發儲存設備
Ruben表示：「軟體定義的車輛對汽車製造商和目前正在開發新系統的一級供應商來說是一個挑戰」。「它們需要長期的數據戰略，而且儲存不能成為事後的考慮。如果這樣做，您容易遇到問題」。
問題是數據儲存需求在未來十年內將如何變化，製造商可能知道他們今天需要多少儲存量，但在未來，隨著添加更多軟體和更多功能，儲存量需要變得有多大，工作負載會是什麼樣子？數據儲存設備的壽命取決於它的使用方式，無論是寫密集還是讀密集的應用。
確定未來的工作負載和容量需求是具有挑戰性的，特別是現在，整個汽車行業的創新仍在不斷前進。但是，有一些選擇可以確保汽車製造商準備滿足即將到來的需求，Ruben表示：「轉向更高容量點或模塊化架構」。
Ruben建議至少比當前所需的容量點高一到兩個容量點。用於維修性的模塊化架構，結合健康監測，意味著添加一個數據儲存子卡。如果該卡開始磨損或容量用完，車主可以簡單地在汽車修理廠進行更換，或者如果容量不再足夠，車主可以升級到更高容量的設備。
要做到這一點，硬體和軟體開發人員必須相互交流，而不是獨立運作，硬體必須根據軟體的功能來設計。當然，數據儲存可能不是架構師思想中的第一優先事項-通常芯片組是首要考慮的，但數據儲存應該是優先考慮的下一項。
Ruben表示「我們的訊息一直是確保您理解您的工作負載」。「您需要在前期就了解這一點，因為它將影響您的系統架構、您將需要的容量點，並且您需要相應地改變策略。我們正在與芯片組供應商一起進行發展，以保持同步，確保我們支持現在和未來車輛所需的協議和接口」。
新聞原址： https://venturebeat.com/data-infrastructure/next-gen-driving-smarter-software-defined-vehicles-that-can-be-updated-like-our-cellphones/