“小鹏汽车闫雪：智能化背景下域控制器带来的软硬件快速发展趋势”

8月26日，由爱因斯坦汽车主办的“2021领域首届智能卡主控制器创新峰会”在上海汽车城瑞立酒店隆重举行。 这次会议持续了两天，包括智能汽车、智能驾驶域控制器、智能座舱域控制器、机箱和车身域控制器、智能驾驶计算平台、电子电气体系结构、软件 会议期间，小鹏汽车嵌入式软件高级专家闲雪说:“在智能背景下域控制器带来的软硬件快速发展趋势。”

以下是演讲的实录。 [/s2/]

各位嘉宾，大家好。 我很高兴盖西汽车邀请了小鹏汽车和大家分享。 我的演讲文案分为三个方面。 1、智能车快速发展的动力； 2、硬件和软件开发的趋势3、挑战。

我们认为，汽车的快速发展，包括任何产品的快速发展都有一定的诉求源，有诉求才有动力，有诉求才会有新产品。 对以前流传下来的汽车来说，汽车零部件数量非常多，线束的配置也很多，很复杂，这样非常多，很复杂的系统构成了汽车。

从以前流传下来的汽车的角度来看，车辆主要用于满足日常出行的诉求。 例如，上班下班和旅行在顾客体验方面保持保守、平凡，无法进行稍高级别的操作，始终如一，实现了良好的顾客体验。 例如，音乐爱好者和电影爱好者在车里没什么可做的事情的时候，例如在机场等人或者去旅行的时候，随心所欲地想在车里唱歌或者看电影。 过去，汽车不能满足这样的诉求。 当然采用手机也可以，但是一贯性和心情都不一样。

说到电影，我以前看过科幻电影《雷鬼》。 电影里有一辆很酷的车，可以像普通人一样和你交流，还可以自动驾驶来表达感情的信息。 反映在现实中，当时很科幻的事件，现在慢慢变成了现实。

例如，每天上班下班时通过的路线基本上已经决定了。 那个可以每天乘车吗？ 这辆车先告诉我信息，今天天气怎么样，路况到底好不好，先报告路况，再选没有堵车的路线比较快到达目的地。

另外，爱玩的朋友可能会换助理，玩高级游戏。 这个过程也有智能驾驶方面的诉求。 现在由于生活水平的不断提高，很多新手司机和驾驶技术不是很好的司机可能对停车有很强的诉求。 那么，我们可以让停车像人类一样智能化。 也可以做得比别人好。 例如，旧小区的停车空间很小，而有了自动停车功能，车就可以进入自动停车，大大提高了生活的便利性。

还有空键。 以前是手动空键，但如果变成自动空键，以后可能会进化出智能空键。 因为对冷热的感受各不相同，所以有喜欢26度的人，也有喜欢22度的人。 中，可以将这些信号与单个帐户联系起来。 在这些顾客的诉求下，智能车的概念应运而生。

我认为智能车的落地需要一定的基础。 从结构上来说，包括车侧、云端、路边的结构在内，首先需要从硬件层面上具备一定的基础。 没有硬件的软件没有灵魂。 当然只有硬件。 没有软件就达不到。

智能车被认为数据量会越来越大。 在这种情况下，为了满足大量数据的计算和大数据观察，需要达到高带宽、低延迟的特征。 ai计算对计算力也提出了一定的要求。

当然，在系统越来越多、越来越复杂的背景下，其安全性也必须得到质的提高。 例如行驶安全、新闻安全。 行驶安全首先从车本身出发，随着功能和诉求的增加，会变得越来越多、越来越复杂，行驶安全会提高到重要的地位。 当然从别的角度来看，新闻安全也是不可缺少的。 因为从客户的角度，从法规的角度，新闻安全也提出了相应的要求。

在这些基础上，智能化是一个不断发展的过程，相当于人类的成长史，都是缓慢自我学习、自我适应、自我进化。 例如，不能说话、不能走路、不能跑也是逐渐进化，完成自我反复的过程。 要实现未来的智能化，快速迭代是必不可少的，硬件和软件需要正确的设计。

我们认为智能车不是自行车的智能，而是行人的协调智能。 但是，因为今天的主题是域控制器，所以回到车那边稍微分享一下。

你对彭先生的车有什么看法？ 首先必须在框架上考虑与智能车相对应的设计。 我们也经历了从分散到跨域集中到中央集中的过程，但现在在跨域集中的过程中，中央集中也受到考虑。

在整车电子电气基础设施的基础上，软件也必须做出相应的变化。 例如，以平台化为基础，使硬件向集中化方向迅速发展，从整车的角度考虑软件体系结构的设计。 以前，每个控制器都是独立的，硬件软件的设计相对独立。 在域控制器的背景下，软硬件必须统一考虑，统一布局。 这一步结束后，如果再往上走，我想进行一点生态APP和建设。 与车内的各种功能相比，可以提供一点平台和服务，供上层APP应用的开发使用。 此外，还可以与第三方和客户共享接口，让客户对这辆车有越来越多的新定义，从而实现个性化的功能。

电子架构在这里展开看，从1.0到2.0到3.0，这一点比较熟悉。 举个简单的例子，比如车上现在连接着空调，中控大屏幕和车机，客户可以用中控大屏幕控制空调，也可以用手机控制。 从客户的角度来看，这两者没有太大区别。 但是从车辆的设计来看，它走的是不同的路段和信号灯。 例如，如果从大画面的边缘向空按键控制器发送信号，那么要通过手机，就需要从手机到云端，再到t-box。 跨域集中或集中集成提供了标准接口，可以通过调用集成接口来实现适当的功能，从而大大简化了软件开发工作。

从硬件形态上看，以前分布式的情况下有很多控制器，每个控制器负责各自的功能，每个功能还通过其他各种组合实现了更高级的功能。 现在可以将这些控制器合并在一起以形成域控制器或区域控制器。

展开后，这种情况将各控制器组合在一起形成区域控制器，但并不是完全在硬件上勉强，而是基于一定的考虑。 例如，车身控制的功能以前集成在bcm中，用一个bcm全部实现车身的控制，现在通过制作区域控制器根据现实情况，例如根据整车的布局和线束的考虑，将一点点的功能分散到两个控制器中 左右域的配合可以实现整车的功能，并且可以在左域集成其他控制，比如说peps，空控制器以前是独立的，现在也是独立的

小鹏汽车认为，我们以前集中于开发特定的功能。 也就是说，以前以控制器为中心，但现在以功能为中心进行硬件和软件的设计。

进入控制器内部后，以前的控制器也许可以通过一个mcu进行所有操作。 最多增加一点电源管理芯片进行安全相关的考虑。 例如，从adc输入到通信，mcu都有足够的能力进行这样的事件。 但是，随着诉求的增加、数据量和计算能力的增加，必须考虑加入新的解决方案。 其中包括视频、音频输入、蓝牙、以太网等新的输入方法等新的传感器和通信方法。 因为soc端基本上有linux、Android等操作系统，生态更丰富，可以实现越来越多的新功能。 当然mcu和soc也需要相应的通信接口，也有确定的分工。 mcu是指实时性要求比较高，并且进行安全相关的功能开发。 另外，对can、lin等以前流传的接口的支持也很好。 由于soc集中在高计算力、ai应用场景上，mcu还可以监测soc的工作状态，因此mcu+soc被认为是迅速发展的必然趋势。

随着soc和大数据的引入，车的进站传感器数量越来越多。 在那种情况下，对数据的安全性也提出了很高的要求。 例如，确保功能的安全性和新闻的安全性，在硬件架构上也提出异构化和冗余化。 其中有些提到了双备份、三重备份的设计，目的是在实现功能安全性的基础上，更大幅度地减少功能无效的可能性。 当然有了这样的设计，软件会变得异常多和复杂，需要很大的计算力。

小鹏汽车也经历了这样的过程，新的诉求对芯片本身的计算能力有很多要求。 在软件方面，以往的方法各控制器相互独立，控制器之间通过can、lin、以太网的方法相互作用，在上层的特定化组织中实现了一点点的功能。 各控制器软件也是独立设计的，实现了各自的功能。

为了实现域控制器自身的特征，例如，必须对硬件进行相应的设计，对软件也进行相应的变更。 左边是以前流传的设计方法，例如空调，想要实现空调的控制就会遵循不同的链接。 我们进行soa后，可以增加服务层，统一管理车的各硬件，以某种方式统一协调管理各硬件，将统一的接口提供给上层APP应用，从而大大简化了软件开发 只要对硬件控制器进行了更改，并稍微改变了服务层和硬件的关系，就无需对APP应用层进行大的更改。

此外，汽车设计成型后，客户有了新的诉求，无需更改底层硬件，即可更改上层APP。 以前的框架必须追加新的功能。 例如，在新型冠状病毒大爆发期间，以前传来的车用空来调节这个比较保守，实际上我们以前推出过抗菌病毒防治功能。 以前，实现这样的功能需要空的拟合，需要大画面的拟合。 要引入这样的功能，基本上需要更新与空键相关的控制器。 但是，如果我们替换为soa方法，前期预先确保空可控的接口，如果后期想实现高温抗菌功能，只需要在顶级APP应用中进行改变，硬件和软件就可以了

软件的快速发展趋势大致分为车身控制层、交互层和APP应用层三层。 身体控制最重要的是满足本地化的控制接口，并将其作为服务提供给上一级。 对话层主要是标准化服务接口，进行冲突管理、优先级管理等服务管理。 例如，如果同样的控制功能可以由车控制，可以由大画面控制，甚至可以由云控制，那么这些冲突将如何处理？ 我们也有一定的照顾。

智能APP应用层(生态层)通过标准化服务实现功能，还提供云和远程终端。 云和远程终端的区别在于，云进行后台相关的智能诊断。 例如，用后台大数据实时监控车。 如果有这样的软件结构，就可以很容易地提出这样的指控。 就像exd说的那样。 另外，因为在车侧，后面客户的诉求可以由手机侧定制。 例如，现在有非常灵活的功能，可以根据自己的喜好规定车满足特定的情况完成一系列的操作。 这就需要提供合适的软件基础。

另外，我们在车里听音乐和看电影的时候，可以和汽车的其他部件进行联动，如大灯和音响等。 看电影是360度环绕音，玩游戏的话可以通过座位的振动得到触感的反馈。 这些都需要在域控制器中事先考虑。

当然做这么多事也面临着很多挑战。 首先，需要恰当地理解系统。 这决定了从以前的分离型到域间整合的深度，对系统的理解深度决定了整合的深度。 即使收集了如此多的新功能和新硬件，全栈自研的能力也会成为瓶颈和制约。 再深入一点就是硬件和软件的设计。 以前是mcu的低速信号，现在是高速信号。 硬件集中后，功耗和结构也面临着设计上的挑战，当然软件的多与少也相应地变高了。

从设计本身出发，还要考虑资源整合能力、资源整合分人与物、物的话与tierl1的合作关系。 以前流传下来的开发方法可能无法满足高速迭代的要求。 也有对人才的渴求，人才是决定未来快速发展方向的关键，目前小鹏汽车在这方面也有很多人才的诉求。

我的分享就是这个。 谢谢你。