汽車發展至今已有百年歷程，在這波瀾壯闊的一百年，汽車的發展變遷，即是自身產業的升級，也是科技迭代的縮影。從最開始僅承擔駕駛運輸屬性，到如今的兼顧移動、舒適、豪華、科技感受于一體，汽車變得越來越復雜、越科技智能。

而這對汽車廠商和一線供應商同時提出了新的要求，除了愈發重視汽車硬件車身的制造之外，軟件的重要性愈發凸顯。而汽車也在向由此前的硬件驅動，逐步過渡到軟件“驅動”。

不過，當前的汽車車身軟件行業現狀，分散式、單一化的微芯處理閉環，也越來越難以應對更加復雜、智能的用車場景。而且各大主機廠商，在軟件開發上各自為營，沒有整合出汽車軟件行業的協同效應，對于資源也是一種無謂的消耗。

一、汽車產業百年升級大變革 ARM“軟件定義汽車”應運而生

在此背景下，Arm提出了“軟件定義汽車”這一構想，并且已經發布出制程式標準，以及云端軟件開發、編譯、測試平臺，同時已經開始同主機廠、一線供應商展開合作。“軟件定義汽車”已經完成了從概念到系統架構建成落地的轉變。而接下來，就是吸引更多的汽車產業鏈的相關企業，以及專業人才，共同將架構搭建完善，產出更多得應用創新和高效替代方案。

9月16日上午，Arm召開“Arm SOAFEE Launch”溝通會，會議上，Arm 汽車和物聯網事業部 亞太區合作伙伴關系高級總監 鄧志偉 Simon Teng，對Arm“軟件定義汽車”做出詳盡解釋說明。

“如今，汽車使用需求越來越多，聯網在線OTA、高品質人機界面、自動輔助駕駛以及電驅性能提升等，這些復雜的功能和服務已經沒有辦法由傳統分散式ECU及MCU系統架構來完成，因此，在硬件方面，集中式計算平臺將會是未來的主流”，鄧志偉在溝通會上指出。

“而且，隨著復雜功能軟件的疊加，利用云原生技術去改進軟件的開發、構建、管理、更新的效率會變得越來越重要。同時，車廠和一級供應商都認識到，軟件和硬件，在技術水平上的儲備，對未來保持競爭力至關重要。為此，也、會投入巨量資源進行開發。不過，從行業整體來看，他們的投入有很多共同部分，而為了增進整個投資產出效率，能夠有一個統一的平臺，進行差異化功能和服務的開發，將會使所有產業鏈中的企業和用戶收益，這也是Arm要發布軟件架構的根本目的，是為了順應和滿足產業的需求。”

如果單純從概念層面上理解，不少人都會覺得過于抽象，鄧志偉進一步解釋道，這個軟件架構包含三個部分：

它是一套新的軟件架構和開源參考實現，既可滿足汽車的實時和安全需求，又能充分利用基于云原生開發的優勢。

第二，是一個能夠執行SOAFEE，以及開發各式功能及服務的硬件參考平臺。

第三，是我們會成立一個產業合作的組織來持續完善SOAFEE的設計。

如今，SOAFEE的第一個版本，已經開放下載，硬件參考平臺，也已經開放預訂。這個版本包含了啟動云原生 (cloud-native) 的所有基本模塊，所有相關的信息都可以在gitlab 的鏈接中找到。（下載鏈接）

二、整合軟件平臺減少重復“造車輪” 汽車行業整體鏈條受益

目前全球汽車的車身軟件開發，和早期計算機應用軟件的開發類似，沒有統一的操作系統構建底層硬件的驅動和管理。而且因為汽車行業的特殊性，各車企間也不愿在此類核心軟件技術上進行深入合作。

以豐田、大眾這類跨國車企為例，其在汽車軟件部門投入的人力，往往會超過數千人，但是即便如此，其車機系統的綜合應用體驗，仍然與世界頂級水平有差距。而且這其中，有不少軟件功能，只是應用于底層基本硬件的驅動，各車企也大同小異。

因而，站在業外角度來看，如果有統一的軟件架構平臺，來為各大車企和供應商，提供集中式軟件架構平臺，以及云端開發、測試、管理模塊，勢必會強化業界的協同效應，減少各大車企的“重復造車輪”現狀，降低投入成本，以及提升開發應用效率。

“對車廠和供應商來說，統一的汽車軟件架構平臺以及云端開發管理，使得軟件開發成本大幅降低，同時，通過售后不斷推出創新服務，可以為車廠創造新的營收來源。

對IC設計及軟件供應商而言，他們可以更好地實現產品的差異化，同時軟件定義也會讓更多的云端應用開發者加入汽車創新的行列。最后，消費者也會更滿意定制化的汽車功能及使用體驗”鄧志偉如此說道。

事實上，類似的汽車軟件平臺架構，此前也有其他企業嘗試驗證過，但是因為技術桎梏原因，始終沒有成功落地。但而今，技術路線決定汽車軟件開發必須走上云端、平臺化、集成統一的模式。為此，Arm也當起了第一個吃螃蟹的人。

在Arm看來，軟件定義汽車，必須要有以下幾點實現的需求。

而Arm所提供的技術完全能滿足這些要求，因此Arm能夠由終端的IP技術出發，來完善軟件定義汽車的架構以及整合產業鏈中對于軟件定義汽車的要求。

三、底層架構優勢協同整車 軟硬測試平臺提速增效

注意力轉回到“軟件定義汽車”架構上來，該架構的核心就是“SOAFEE” (Scalable Open Architecture For Embedded Edge)是一個由Arm以及汽車產業的領導廠商所提出的構想，這個項目已經投入了實際資源并得到了實現。

SOAFEE包括兩部分，即是一個軟件架構，通過擴增既有的云端技術，來實現汽車產業對實時性和功能安全的特殊要求。同時，他還是一個開源的現實參考，是以Arm Project Cassini中的SystemReady 開放標準為基礎，來實現底層硬件的抽象化。

而SOAFEE的云原生 (cloud-native) 的概念，則是應用在汽車系統架構中。汽車端最底層的為硬件計算平臺，在此之上是固件，作為系統軟件與硬件之間的接口。而在系統軟件之上包括各種的應用及服務，分別在各自獨立的環境中運行，這個環境我們稱為容器(container)。

在以云原生 (cloud-native) 為概念運行的系統中，這些container是在云端的環境中開發、測試及驗證，然后，再經由一個編排器（Orchestrator）的軟件模塊，配置適當的軟硬件資源給每一個container中的應用與服務，使它們能夠在汽車中執行它們的工作，同時在云端另一個CI/CD (持續集成 / 持續交付) 的模塊將負責管理，應用及服務的更新。

SOAFEE 是以SystemReady 的開放標準來統一硬件及固件與系統軟件的接口達到第一層的抽像化。同時，SOAFEE以管理程序 (hypervisor) 來管理不同操作系統之間共享資源的問題，以container run time 及 HAL （硬件抽像層，Hardware Abstraction Layer） 作為另一個層級的抽像化。

在云端，SOAFEE不只會去構建相同的軟件環境，同時也會構建虛擬的硬件環境 Virtual ECU ，以確保云端與終端間的一致性。SOAFEE的另一個重要的貢獻，就是將編排器 (orchestrator) 改進成為能夠處理功能安全及實時需求的軟件模塊。綜合這些設計，我們希望SOAFEE能成為推動軟件定義汽車的重要里程碑。

此外，僅有愿景和縮短開發成本，對于行業人士的吸引力可能還遠遠不夠，為此，Arm與Ampere 及ADLink（凌華科技）合作，設計了一個具備擴充功能及高性能的硬件參考平臺。通過SOAFEE與這個硬件參考平臺的結合，開發者可以在這個系統中開發及試作各種應用及服務，例如座艙系統，駕駛輔助系統，甚至自駕功能。

目前，Arm發布有兩個平臺，ADLink AVA Developer Platform、ADLink AVA-AP1，分別用作工程開發和實車測試。同時，SOAFEE的軟件架構將云端的技術實現于汽車之上、SOAFEE的參考軟件棧今天就可以下載，硬件開發平臺也已開放預訂。

另外一個縮短開發時間的現實意義為，傳統汽車的開發流程需要三到四年時間，但是IC芯片的規格為三、四年前的標準。而Arm的SOAFEE解決方案，可在IC規格確定前，通過SOAFEE及硬件開發平臺，來決定應用及服務的計算需求，如此一來，不只可以降低規格不合的風險，也可以縮短整個開發時程。

四、全球首個汽車軟件平臺 云端開發應用改變行業格局

當然，作為整個行業的開拓變革，Arm的“SOAFEE”架構，需要整個產業一塊密切合作達成。Arm則在此著力推進，目前這個計劃，已經得到了車廠、以及供應商以及軟件生態系統伙伴的回應及參與。

對于Arm“SOAFEE”架構的到來，車廠和一級供應商都持歡迎的態度。鄧志偉表示，此前，他們發布IC或者硬件平臺之后，要不斷對各廠商和系統軟件，做不同的移植和定制化，對硬件廠商來說也是一個不小的負擔和困擾。

另外，值得一提的是，目前市面上有非常多的云技術，但是實際情況中，汽車上應用的云技術，是沒有辦法直接從數據中心或者從服務器來移植。

其中最關鍵的是功能安全以及實時性的要求。舉例來說，車子在100公里甚至是是200公里的時速下高速行駛的時候必須要導入功能安全，這對汽車來講非常重要。同時它又必須要有實時性的要求。

而SOAFEE的提出最大的貢獻是把在container的技術中加上混合關鍵編排器（Mixed Criticality Orchestrator），也就是說讓整個云端的云原生技術的元素能夠加上功能安全，以及實時性的特性，這對于汽車產業來講，尤其重要。

目前在整個業界，在市場上其實并沒有任何一個其他完整的云端平臺能滿足這樣的需求。所以SOAFEE是第一個針對汽車產業，實現真正把云端技術導入到汽車產業，滿足汽車產業的架構。

同樣的，Arm所提出的“SOAFEE”軟件架構，作為一個技術平臺，可能會有車廠或者供應商擔心被技術壟斷，而這對于他們來說，將會是沉重的打擊。Arm為此也做出了額外的規避。

“Arm從一開始提出SOAFEE構想的時候，就去避免了這個問題。第一，它的架構完全開放，能夠容納各種不同的技術，從根本上避免被壟斷。”鄧志偉如此指出。“同時，架構還是開源，和大家去共享，也能避免軟件設計被壟斷。”

但另一方面，鄧志偉也表示，很多車廠的所謂核心技術，不應構建實在沒有辦法區隔化、差異化的領域，比如像操作系統或容器機制。

車廠的差異化服務應該是在應用層和服務上面，這才是應該是他們跑馬圈地做差異化服務的主要領域。比如當前最為火熱的自動駕駛、輔助智能駕駛領域，這些服務應用層上的差異，也是各大車廠核心競爭力的體現，這一點與SOAFEE公共架構平臺開源并不矛盾，也完美規避了壟斷的質疑。

毫無疑問，無論是從內燃機向電動機轉變，還是自動駕駛逐步替代人類駕駛，汽車的百年變革大幕已經拉開。消費者的購車習慣，也由此前的買車先看三大件，到如今的全面體驗車輛的動力性、舒適感受、科技化配置。

汽車制造領域，軟件的重要程度日益增加，甚至在電動車時代帶來之后，軟件性能才是車輛核心產品力的體現，這一點在特斯拉車型之上，也看到了不少苗頭。

而此次，Arm帶來了“軟件定義汽車”的架構平臺，對于車企、一級供應商和Arm來說，即是創新應用，又是一次機會。或許一個規范化的汽車軟件云端開發、測試、應用軟件平臺的搭建，將會改寫未來汽車的開發歷程，而我們也正在見證和參與當中。

總結

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