NeuSAR DS：软件定义汽车趋势下的整车开发解决之道

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汽车产业进入智能 联下半场，“摩尔定律”开始在汽车领域发挥作用，软件将成为未来决胜的基础和核心竞争力。对于业内众多玩家来说，谁能为下一代智能汽车实现更多个性化、智能化应用提供底层软件支撑，谁就能在智能 联的赛道冲刺中脱颖而出。

5月10日，东软睿驰举办NeuSAR DS产品线上媒体沟通会，会上详细介绍了4月正式发布的针对域控制器的软件开发平台——NeuSAR DS（Domain System）。这是一款为智能汽车开发推出的更高效的软件开发平台和更完整的基础软件解决方案。

NeuSAR DS框架图

东软睿驰自成立以来，通过持续的研发和市场投入，积淀了深厚的技术和丰富的产品线，在汽车基础软件产品、辅助驾驶系统、新能源汽车动力系统等领域获得了领先的市场地位，NeuSAR DS的发布，将为整车研发提供更大的创新空间，为消费者带来更多想象力，助力汽车产业智能化升级。

会上， 东软睿驰总经理曹斌和东软睿驰NeuSAR首席科学家李冰围绕“软件定义汽车”（SDV）时代的技术思考与战略布局与媒体进行了深入交流。

软件如何定义汽车？

现在大家都在讲“软件定义汽车”，但是谁在用软件定义汽车？曹斌曹总指出：“软件定义汽车的主语是主机厂，软件定义汽车是指决定汽车主要功能和性能的手段发生了变化，比如通过调整相关软件来改变汽车的驾驶性。从这个意义上讲，‘软件定义汽车’的主语并不是软件，更不是软件公司，而是主机厂。”

软件定义汽车也离不开硬件，特别是正在进化的域控制器。曹斌曹总认为，软件定义汽车代表两个演变方向：一是硬件，即硬件未来在汽车上要怎样发挥作用；二是软件，既然整车无法依托硬件构建差异化的产品，软件自然要发挥更大的作用。当各种不同硬件总成、模块都标准化后，就可通过中央控制器中运行的软件来实现更高等级的整车智能，类似于多个APP在手机上运行的效果。

他介绍说，汽车软件有三个分层：基础层、中间层和上层应用。基础层软件要与芯片等硬件连接和交互；越来越成熟的中间件将与相应的管理工具和适配服务等组合，最终形成一套广泛应用的标准化软件；主机厂需要着力打造的是上层应用，需要以针对性开发展现个性化。

行业E/E架构的发展趋势

他形象地说：“如果将软件比作一棵树苗，阳光是其应用，应用越多越广，树苗就越健壮，这是软件成长的外在动力。土壤和水则是企业的组织与开发团队、技术Know-how等，这是软件成长的内在动力。”

谈到车辆开发模式，他认为应该“软件先行”，即先使用软件在整车架构平台上构建出一款车，其关键硬件部件已完全抽象化，成为可供软件调用的接口；然后以此开发控制车辆行为模式和关键功能的软件；最后，将这些软件与硬件进行并行适配调试，从而形成不同的产品功能和性能。

“如果说手机开发者生态像草原，那汽车开发者生态就像森林。手机开发者生态软件有大有小，参与者数量庞大；汽车开发者生态是由企业构成、相对有组织的生态。森林的竞争要比草原的竞争更激烈，同时也更容易形成某种秩序。”他说。

至于与主机厂的关系，曹斌曹总表示，软件供应商将成为“伴生式”伙伴，帮助主机厂搭建核心软件团队，设计软件架构，共同探讨长期发展方案，一起推动跨车型、跨部件的软硬件解耦，构建面向抽象化硬件的新型软件开发体系，形成长期、稳定的合作模式。

东软睿驰的NeuSAR DS正是对以上理念的践行，致力于消除“软件定义汽车”时代的研发痛点，为汽车开发者提供支撑SOA架构的软件平台及方法论，使开发者可以更高效地开发出有创造力的新功能。

他表示，东软睿驰也在积极推进国际车企业务，尤其是日系车企。，因为基础软件发源于欧洲，AUTOSAR也是欧洲车企牵头推进，所以欧洲在这方面应用生态环境比较成熟，也比较稳固，而且防御性很强。美国也在跟着欧洲整体趋势走，其自身IT能力比较强，而在软件尤其是基础软件能力上准备不够充分。而日系车企生态资源比较少，所以东软睿驰很受日系车企欢迎。当然，在欧美国也有一些Tier1供应商对睿驰的产品感兴趣。随着时间的推移，特别是睿驰新产品量产体现出的开发效率和智能化，国际合作机会将越来越多。

关于第二个问题是操作系统的概念和发展趋势，东软睿驰也有自己的思考。，在曹斌看来曹总回答说：，“操作系统概念有狭义，也有广义，比如Linux，狭义上指的是Linux内核，而对于汽车来说，过去嵌入式平台中几乎没有操作系统概念，都是叫基础软件，当中带一个OS内核。我们的NeuSAR的CP中就包括自己开发的、非常成熟的OS内核。”

他说在他看来，NeuSAR DS产品的发布更像一个广义操作系统，既包括实时部分的若干个内核，也包括复杂的POSIX，下层内核部分也是异构的和多样化的，同时还包括了像文件通讯安全、上层应用框架封装等部分。从整体上看，它更接近于手机里的安卓，集成度更高，整个封装的层次也更高。它在操作系统内核上层也叠加了非常多的框架，集成了一些应用支撑形态、标准化接口，甚至虚拟化的运行环境。“如果从操作系统趋势来说，DS是在未来域控制器为主体的车内计算架构中类似操作系统的一种存在。”

竞争力要素呼唤基于服务的跨域开发

东软睿驰为什么要开发NeuSAR DS？是趋势使然。

李冰表示：“随着汽车智能化的加速发展，‘软件定义汽车’已进入深水区。相比传统E/E架构，新的车型逐渐采用SOA架构，在整车设计、开发模式和方法论等方面都在发生革命性的变化，构建整车软件开发平台的复杂度显著提高。”

行业发展趋势大局已定，新的竞争力要素已经产生。他指出，软件定义汽车趋势下，主机厂需要通过应用软件“独特性”、“附加价值”和“可进化”来构建和发展品牌价值，体现速度、用户体验等新的竞争力要素。

新的竞争力要素

从行业E/E架构的演进路线看，架构形态正在从分布式E/E架构来到域集中式E/E架构，未来将走向整车集中式 + 车云计算E/E架构。

传统架构采用分布式、独立功能的ECU，基于CAN和LIN总线通信，使用BCM集成 关。其缺点是专用传感器、专用ECU及算法，算力不能协调，并相互冗余；需要大量内部通信，导致线束成本大幅增加。

当前的集中式E/E架构基于汽车电子部件功能划分的几个域，如整车、智驾、座舱等，利用以太 通信。将分散的ECU集中到域控制器中，更容易实现OTA升级，实现更高的运算能力，并支持更灵活高速的通信 络。其难点在于安全机制要求更高。

在整车集中式 + 车云计算E/E架构中，中央计算平台是最高决策层，根据物理位置划分的控制器充当 关角色，分配数据和电力，是一个云计算+汽车中央计算机+传感器+执行器的架构。其优势在于，从物理上简化了线束设计复杂度，降低了成本；SOA软件架构支持软件功能的迭代和扩展；车内和云端架构无缝结合，车端计算用于车内实时处理，云计算作为补充，可以为智能汽车提供非实时性数据交互和运算处理。

汽车行业E/E架构的演进路线

李冰说，E/E架构演进路线很明确：开始形成主域控制器、区域控制器、终端控制器几个级。主域控制器解决算力、服务化、车云一体等增量功能；区域控制器解决传统控制器到域控制器的功能转换及控制；终端控制器用于实现功能控制与数据采集兼容现有控制器。

为此，硬件体系下的软件架构将逐步标准化，应用创新对于底层开发平台也提出了新的要求，基于服务的开发框架需求也日渐强烈。2021年，东软睿驰首次提出创建ASF软件框架（AUTOSEMO Service Framework）概念，这种基于服务的跨域开发将基于标准化通用基础软件AUTOSAR Adaptive和AUTOSAR Classic为整车提供各种服务。

基于服务的跨域开发

汽车软件技术变革的诸多挑战

汽车行业正在经历百年未有之大变局，技术变革带来了一系列挑战。李冰提到，一些主机厂向SDV转型过程中遇到了困境。这源于所谓的软件危机——落后的软件生产方式无法满足迅速增长的软件需求，从而导致软件开发与维护过程中出现一系列严重问题，就像IT行业经历的IBM软件危机，导致了后来IBM兼容机标准的出现，推动了第三次科技革命。

今天的汽车行业同样遇到了类似的危机：软件规模越来越大，复杂度越来越高，缺陷无法收敛，进度与成本失控，发布后维护困难，这些都需要以变革来解决。

日趋复杂的软件架构主要体现在以下几个方面：异构核的抽象与协同、车云一体、安全方案、OS选取、针对芯片的工程适配，以及虚拟化技术等。软件架构复杂性还体现在通用核与专有固件之间的交互和工具链的多样性。

软件架构日趋复杂

李冰认为，生态不够完善也是一个方面，AUTOSAR定义了方法论和体系，可以将很多功能模块标准化，提高软件的复用度，但其局限在于，未涉及跨核融合和车云交互；SOA架构的目标是定义域内服务及跨域服务，打通车云通路，局限是还未形成标准；开发者生态的目标是软件包共享，融合第三方开发应用，局限是缺少软件版本管理和兼容性，融合第三方应用时缺少权限控制，尚未达成整车厂级别的复用，也缺少持续化部署和验证平台。

另一个非常重要的需求是国产化，在芯片断供、软件断供背景下，主机厂亟需解决适配国产化芯片，使用国产化基础软件的问题。

NeuSAR DS应运而生

以上诸多挑战和需求，也正是推出NeuSAR DS的初衷。

李冰介绍说，NeuSAR DS是为主机厂提供的一个针对域控制器（中央域、座舱域、智驾域）的整套底层软件开发平台、验证系统及工具链，覆盖硬件与应用层之间的所有通用软件功能。其功能包括：提供丰富的软件开发及调试工具、虚拟化验证系统、集成系统、IDE等环境部署服务、商业化POSIX OS系统及第三方OS集成，以及芯片BSP和安全启动方案。

NeuSAR DS

NeuSAR DS产品有四大优势：

一是全开发阶段支持：更全量的组件支持，包括软件包、开发工具链、开发与验证平台组件和集成工具。

二是完整的软件包：域控制器SoC和MCU的整套底层软件系统包括OS和BSP、引导程序、标准的AUTOSAR AP/CP基础软件、跨域SOA中间件、专用协议栈，专用加速器驱动。应用层统一的开发视图，可屏蔽不同域控制器的硬件差异，同时提供基于服务的中间件组件，支撑整车SOA的开发及车云协同。

四是虚拟化支持：提供虚拟化版本，支持本地虚拟化方案及云端虚拟化方式。开发者可在硬件不确定的情况下优先软件实现的开发及验证，做到软硬完全分离。

NeuSAR DS工具链

在开发方面，作为包含基于硬件开发板及配套中间件和对应工具链的快速验证系统，NeuSAR DS快速开发原型有助于开发者以较小的投入获得域控制器开发的预研平台，开发者可以根据目标硬件选购对应芯片快速开发原型，进行域控制器开发预研、POC构建及SOA设计和验证，且能让开发者能够全面、快速、低成本、无缝导入量产。

客户可以获得的优势有三：

首先，整套底层平台及工程适配可免去开发者软硬件选型及不同供应商产品的集成，在没有硬件的情况下进行软件先行开发及验证，软硬件并行开发，提高开发效率，缩短开发周期。

其次，开发者可在较低成本投入情况下，启动域控制器开发，先进行原型开发和验证，在量产阶段实现从快速开发原型到量产版的无缝迁移。NeuSAR DS的产品化程度较高，可减少开发者在构建底层开发平台上的投入，把精力放在实现下一代智能汽车更多个性化、智能化功能。

第三，NeuSAR DS有助于开发者为硬件供应商和软件供应商提供统一的开发体系，并通过不同版本授权实现开发成果在不同阶段的无缝迁移，开发协作更加便捷。

面向未来打造“伴生式”生态伙伴关系

谈到NeuSAR DS快速开发原型发布计划，李冰介绍说，NeuSAR解决方案包括两部分，一个是AUTOSAR AP/CP，下面有标准化产品NeuSAR aCore和NeuSAR cCore。前者支持的硬件包括：恩智浦S32V234、IMX6、IMX8、S32G、MPSoC；TI TDA4；Renesas R-Car H3；Xilinx Zynq UltraScale+；Amba CV22；芯驰G9X；NVIDIA Jetson-AGX等，1911版本已进入量产状态，2111版本预计2022/6月发布。

NeuSAR DS发布计划

据透露，5月上旬，东软睿驰将发布NeuSAR DS首款快速开发原型，该原型基于恩智浦S32G芯片的开发板硬件，并在其基础之上搭载Linux系统、NeuSAR aCore、NeuSAR cCore及部分NeuSAR ASF中间件，用户在没有目标硬件环境的情况下，基于此验证系统进行域控制器开发预研、POC构建以及SOA设计的快速验证。

NeuSARDS快速开发原型使用逻辑

5月，东软睿驰还将联合NXP、TI、中兴、芯驰等生态伙伴联合进行汽车产业新生态的直播。随着NeuSAR产品的不断创新发展，NeuSAR也将持续以软硬协同、灵活开放的商业合作模式与行业伙伴深度合作，协同创新，为汽车产业下半场提供更智能的增长引擎。

下半年，东软睿驰将提供面向TI TDA4系列及芯驰G9系列的快速开发原型，未来还将支持更多主流芯片。未来，东软睿驰还会提供面向高校及科研机构的教育版DS验证系统，以及面向行业评估及咨询机构的研究版DS验证系统。

行业意义非同小可

总结一下，NeuSAR DS到底能够为主机厂带来什么？

其一，以域控制器为核心的E/E架构下的一站式开发环境，涵盖整套开发流程所需的软件栈、工具链及针对典型芯片的工程适配，以实现整车视角的SOA设计与开发；有助于开发者在一套工具链中完成整个开发过程，使上下游的开发过程紧密配合，实现无缝协同，提高开发效率。

其二，以“开发者友好”模式提供组件更全且产品化的软件平台，为主机厂提供支撑SOA架构的软件平台及方法论，更高效地开发出有创造力的新功能。

其三，引领“软件先行”研发模式，通过虚拟化开发和验证环境实现软硬完全分离，先使用软件基于完全抽象化的关键硬件部件构建整车，实现软件与硬件并行适配调试，形成不同的产品功能和性能。

其四，构建“伴生式伙伴”行业生态，利用针对域控制器异构平台的设计工具、配置工具、调试工具及系统构建工具，简化产品开发，并以软硬协同、灵活开放的商业模式与行业伙伴深度合作，协同创新，共同赋能汽车产业的数字化转型。