2021年11月05日 | 车载SOA的技术基础架构

2021-11-05 来源：软件定义汽车

面向服务计算代表一个有潜力改变企业的前景和平台，是新一代分布式计算平台，是“软件定义汽车”本质内涵的承载和应用平台，包含技术架构、软件程序和技术基础架构，具体如下:

· 技术架构-某种事物或技术(软件或服务)物理方面基础的和基本的设计(如高楼、大桥的架构设计蓝图和规范)。包括众所周知的四个类型:组件架构、应用架构、集成架构和企业技术架构。

· 技术基础架构-底层的、支持的技术环境，包括软件和硬件。

· 软件程序-一个独立的系统，可以是一个定制开发的应用程序或一个商业化的软件产品。

软件程序或“软件定义的应用程序”驻留或运行在技术基础架构上，软件程序的基础物理设计特性由技术架构来表征，技术架构依赖和包含技术基础架构的相关部分。三者之间的关系如图所示。

技术基础架构和设施决定了软件程序实例化阈值的边界，但由于技术架构自身的实现以及基础架构软件运行所引入的限制,可并发实时调用的软件程序的最大实例小于基础架构所能支持的实例。

车载SOA的技术基础架构

从IT 行业术语定义，面向服务计算包含面向服务架构 SOA，但实际应用实践中，往往将面向服务架构 SOA 等价为面向服务计算。其中车载 SOA技术基础架构代表了部署车载软件程序的环境，其包含硬件和软件环境。

硬件环境的常规形式包括:

· ECU、域控制器、区域控制器和中央计算平台等

· 中央网关-路由器、防火墙和通信网络

· 电源、电缆和其他计算单元等

软件环境的常规形式包括:

· 操作系统

· CP、AP 和系统 API等基础软件数据库

· 架构中间件和适配器

· 服务代理

· 事务管理和消息队列

· 用户账户管理和安全技术等

车载SOA的技术基础架构

如图所示，在车载系统中，硬件环境多以感知和执行 ECU，各类域控制器、中央网关、中央计算平台等实体单元呈现,这些实体单元由多实时控制类 MCU(微处理器)芯片和以 AI 计算著称的 SOC(片上系统)芯片支撑。对实体单元的平台芯片进行虚拟分区和安全隔离，再装载适应的操作系统、CP 基础软件、AP 基础软件或系统 API等软件环境，最终形成车载 SOA的技术基础架构，以支撑车载各类应用软件程序的运行和功能实现，如动力/底盘/安全应用程序、自动驾驶、信息娱乐和车身控制，以及感知和执行控制。

其中，软件环境的装载需要借助基础技术架构生态-底层配置工具来实现。底层芯片是上层应用软件运行的硬件基础载体，随着 SOA 理念、人工智能、5G 通讯以及半导体技术的发展，汽车可以承载的上层应用功能越来越丰富和强大，相应的，对底层芯片的要求也越来越高。

底层芯片从功能的侧重点不同，可以分为以下几类:

· MCU:微控制器

· ISP:图像处理器

· GPU:图像处理器

· CPU:中央处理器

· NPU:神经网络处理器

· FPGA:现场可编程逻辑阵列

· DSP:数字信号处理

· sOC:片上系统

为了把上层应用软件和底层芯片解耦，并提供灵活的可扩展性，在上层应用软件和底层芯片之间一般会采用分层的方法和结构由底层向上逐渐构建系统基础软件。

车载SOA的技术基础架构

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