文︱姬云青

圖︱Arm

眾所周知,Arm是全球領先的半導體知識產權(IP)提供商,相關統計數據顯示,全球超過95%的智能手機和平板電腦中的處理器都是采用ARM架構。根據Arm公司2020年財報,2020年全年,Arm芯片出貨量高達250億顆,較2019年增長13%。截至2020年,Arm芯片歷年來累計出貨量超過1900億顆。

毫無疑問,Arm是一家以硬件為主的公司。然而在硬件定義向軟件定義轉變的大趨勢下,Arm也在積極求變。面向智能化汽車的未來發展,Arm推出SOAFEE(Scalable Open Architecture for Embedded Edge,嵌入設備可擴展開放架構),提供針對混合關鍵性汽車應用程序增強的云原生架構。

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)表示:“消費者對汽車的需求越來越多,比如聯網功能、高品質人機界面功能、自動輔助駕駛功能、以及電力系統性能提升等,為實現這些的復雜功能,軟件也將越來越復雜,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,因為軟件開發和維護的成本會變得非常高。”

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)

Arm在SOAFEE架構白皮書中提到,SOAFEE 架構的目標是帶來云原生開發的好處,解決汽車領域的具體挑戰和限制的環境,例如功能安全和快速精確的實時控制。云原生的基本要求之一是能夠將軟件與硬件分離,確保工作負載可以輕松部署到不同的硬件,而無需從根本上重新構建底層軟件。

鄧志偉對于云原生概念進行了系統性的解讀,“在汽車端,最底層是硬件計算平臺,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。”他以汽車系統框架為樣本介紹說,“在以云原生為概念運行的系統中,這些容器是在云端的環境中開發、測試及驗證,然后,再經由一個編排器的軟件模塊,配置適當的軟硬件資源給每一個容器中的應用與服務,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。”

對此,Arm在SOAFEE 架構白皮書中強調,對于系統運行時應該采用怎樣的容器,并沒有一個萬能的解決方案。但可以保證的是,任何按照OCI容器規范構建起來的容器,都可以未經修改在客戶的平臺上運行。SOAFEE架構旨在利用應用程序和系統運行之間這種強大的分離,來確保構建滿足汽車領域苛刻部署特征的容器,并且OCI中的上游標準能夠在需要時表達這些要求。

軟件定義汽車是時下的熱門概念,是汽車產業從電氣化邁向智能化和數字化的重要手段之一。此前,行業專家對于“軟件定義汽車”的解讀為:軟件定義汽車即軟件將深度參與到汽車的定義、開發、驗證、銷售、服務等過程中,并不斷改變和優化各個過程,實現體驗持續優化、過程持續優化、價值持續創造。

鄧志偉指出,軟件定義會給汽車產業帶來巨大的好處。首先,對車廠及一級供應商來說,軟件開發的成本會大幅降低;其次,通過售后不斷地推出創新的服務,可以為車廠創造新的營收來源;第三,IC設計及軟件供應商可以更好地實現產品的差異化;第四,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。

Arm在該公司的官方博客中提到,SOAFEE 架構有幾個好處:

每個服務都可以獨立部署,允許多個開發人員獨立處理整個應用程序;

使用標準 CI/CD 基礎設施簡化集成和自動部署,實現最先進的 DevOps;

更好的故障隔離;

跨應用程序的可擴展性和可重用性;

每個服務都可以用選擇的語言開發。

目前,在Arm官網上,SOAFEE架構的第一版已經支持下載,這個版本包含了啟動云原生的所有基本模塊,包括白皮書和開源參考實現等,也有來自Arm和合作伙伴的專家提供在線支持,而且這個專家小組的會員在不斷的增加中。

當然,鄧志偉也強調說:“有了SOAFEE架構來實現軟件定義汽車的愿景并且縮短了開發的時間和成本其實是仍然不夠的。為了讓更多的開發者能夠加入SOAFEE的行列,我們與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。”

Arm官方博客指出,最終目標是能夠使用現有的云原生基礎架構來開發和部署微服務,這些微服務完全了解汽車計算的混合關鍵性環境并在其中發揮作用。這就是今天存在的差距,需要開展工作來擴展現有的云原生基礎架構,以支持 DevOps 和混合關鍵工作負載的部署。