隨著集中化中央區域電子電氣架構的逐漸落地,新架構價值得到行業普遍認可,國內各大主機廠持續升級電子電氣架構,一方面通過技術創新提升整車智能化和服務化迭代能力,另一方面通過功能進一步融合來降低成本。隨著第一代中央區域架構逐漸得到論證,中央三域車載計算平臺將進一步深化功能融合,軟件創新,實現整車降本增效,提升用戶體驗,以應對多變的市場需求,如圖。
聯合電子積極擁抱集中化電子電氣架構的發展趨勢,深耕跨域融合技術和產品開發,已實現計算平臺多個客戶項目的批產。
多年的車載計算平臺開發、論證和量產,聯合電子積累了豐富的整車跨域融合技術能力和產品矩陣,下面帶大家一探究竟。
融合整車五大域底座功能
繼定位于網關、車身和動力三域的智控計算平臺量產后,聯電駕控一體計算平臺創新性的支持客戶將智控、智駕兩個“大腦”進行了橫向融合,以更高效、低成本的方式實現兩大中央域的協同與融合,覆蓋了整車五大域應用功能:
網關域:網絡管理、路由診斷、協議轉換、整車標定、休眠喚醒、信息安全、OTA、大數據、日志管理、時間管理,設備管理等
車身域:門窗鎖、燈光、座椅、空調控制、智能啟動等
動力域:高低壓電管理、充放電管理、扭矩管理、故障響應、熱管理等
底盤域:駕駛模式、空懸控制等
智駕域:5V5R12U L2行車和泊車功能底座
同時配備了完善的高功能安全和信息安全環境:
跨域功能安全、信息安全的架構設計和隔離
視覺通訊鏈路的功能安全優化
多核級聯指令診斷架構,兼顧性能和功能安全
多核異構、跨域功能縱深防御系統,R155法規VTA認證,滿足海外出口需求
多芯片跨域融合架構
車載計算平臺是一個由多芯片構建、跨域協同工作的復雜系統,架構設計需兼顧系統穩定、性能和可擴展性。如駕控一體計算平臺,內部就集成了一顆Safety MCU、三顆異構SoC芯片以及一顆以太網交換芯片Eth.Switch。其中,三顆異構SoC芯片包括一顆主控Main SOC和兩顆輔助駕駛SoC。其內部分成兩個獨立子系統,Main SoC和Eth.Switch組成為第一子系統,Safety MCU和駕駛輔助SoC組成為第二子系統。兩套子系統在控制面、數據面相互獨立,互相監控和協同工作。控制面采用主、輔雙冗余策略,在電源架構、通信鏈路和基礎軟件等方面實施安全冗余機制、防止共因失效。數據面提供多種通信鏈路和中間件技術(TSN Ethernet、CAN FD、SOMEIP、DDS等)。
針對上下電管理、狀態監控、故障恢復等重要功能,系統實施了解耦設計以及多重監控機制。通過大量仿真、論證和優化措施,避免硬件竄電、監控失效;通過軟件實施正、反饋動態控制,完善故障監控和恢復措施,在故障早期進行精準識別、定位和恢復,增強整個系統的魯棒性,同時實現了多種硬件方案,以適配不同車型配置,如圖。
中央集中式服務化平臺軟件架構
車載計算平臺軟件基于Arch 42設計框架,支持從頂層業務目標到技術實現的全鏈路追溯。結合芯片算力、存儲資源、通信技術,使用松耦合、高內聚、標準化接口,開發了一套車載計算平臺軟件架構和跨域功能部署的方法論。
平臺架構將整車五大域應用功能進行打散和重組,避免跨域、跨核交互;并結合功能安全、信息安全等屬性,進行整體部署、優化和有效隔離,提升了軟件性能和系統安全。
提供了Https、MQTT、SOMEIP、DDS、IPC等多種通信中間件技術,支持車云通信、全車服務化,以及VCP內部跨核和核內進程間服務化,實現了軟硬解耦,軟軟解耦,并通過基礎服務、原子服務和標準化接口,大幅簡化軟件復雜度。
平臺軟件提供了網絡加速、診斷管理、協議轉換、時間管理、健康管理、XCP標定等標準化組件以及高功能安全和信息安全環境。如基于平臺軟件架構的日志管理服務,支持本地存儲、遠程讀取等多種方式,結合時間同步、健康管理和診斷管理等服務,存儲的日志顆粒度能夠精細到問題的毫秒級精準定位,為上層應用軟件的快速迭代提供了靈活的問題分析排查手段,如圖。
硬件算力極致挖掘,
底軟性能優化和高效集成
SOA全車服務化落地的核心點在于網絡的設計和負載優化。針對網關域、車身域動力域、底盤域、智駕域不同功能安全、信息安全等級,以及交叉應用的特殊化場景需求,平臺底軟進行了多輪軟件部署、數據仿真、負載調優和實車論證,實現了硬件算力的極致挖掘和軟件的最優部署。
軟件團隊開發并總結了一套集中化軟件部署的負載優化的方法論,包括分核調整、合包規則、降頻策略、多核編碼、多核調優技術等;同時,基于敏捷開發流程,開發的一套基于ARXML等底軟配置方法及腳本工具,極大地縮減了后續集成時間,并提升了軟件集成質量。
自適應測試組件化架構
通過多年的自動化持續集成和測試,測試團隊淬煉了一套完善的自適應組件化測試架構,測試系統可根據不同需求靈活調整,快速響應新的功能需求。
各個模塊可獨立測試從而加快測試過程,可同時開發和維護不同的組件,減少開發與測試周期,提高測試一致性和可靠性
測試架構的模塊化設計有助于捕捉到潛在的風險并更好地管理系統的復雜性
按照工作包進行分類,監控組件化復用度,不斷改進測試方法
客戶獲益
聯合電子豐富的車載計算平臺系列化產品將為客戶提供:
技術融合:
網關、車身、運動域等功能協同和融合
豐富的高速信號硬件設計及靈活的結構散熱設計方案(風冷,水冷)
資源共享:
算力、存儲共享、就近通信
結構共享、節省連接器和線束、整車輕量化
基礎軟件環境和平臺組件共享
架構創新:
推進電子電氣架構算力層跨域融合產品落地
提升軟件集中化,功能協同效率、系統性能及整車安全等級
節省整車硬件成本與軟件開發投入
聯合電子多年積蓄的研發力量、產品矩陣將持續為客戶提供高價值、高質量的產品和服務。
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原文標題:聯合電子車載計算平臺VCP技術探秘
文章出處:【微信號:聯合電子,微信公眾號:聯合電子】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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