前幾篇內容更多是從全局的視角闡述軟件定義汽車，但寫這個系列并不只是為了介紹軟件架構，也不是為了給大家推銷理念或普及概念，而是為了構建一張完整的全系統知識圖譜，系統性的探討在實現過程中的各種技術問題。按照我的想法，后續(xù)工作將按以下兩個階段進行：1．設計階段；2．開源實施階段。

第一階段通過系列文章以及和大家的交流討論，梳理要解決的關鍵問題，確定解決這些問題的技術路徑，設計關鍵組件的技術架構。

第二階段將著手搭建關鍵軟件組件的代碼框架。＂Talk is cheap， show me the code＂ ，對我而言，架構設計不只是畫幾張圖就完事了，搭建一個基礎的代碼框架，也是保證架構設計能夠快速推進的有效手段之一。如果你是軟件產品設計、架構設計、程序設計的高手，又對開源軟件感興趣，可以在后臺留言，這種局面是有機會做點事情的，興趣驅動無任何商業(yè)目的，歡迎各路geek參與討論！

在科技圈工作久了的人，估計也很難理解，為啥汽車行業(yè)會形成這種群雄割據的狀態(tài)，汽車軟件的封閉性，看似給這個行業(yè)構筑了壁壘，實際上也限制了整個行業(yè)生態(tài)的發(fā)展，開源軟件造就了今天人工智能行業(yè)的繁榮，但一眼望去，整個汽車軟件行業(yè)依然一片沉寂，都知道軟件很重要，可是符合行業(yè)要求的人才從什么地方來呢？

構建一個面向車載的全棧軟件參考方案，思考并解決各個組件在車載環(huán)境下面對的挑戰(zhàn)（實時可靠、功能安全、信息安全），一方面為各方提供一些參考設計和思路，另一方面也為剛入門的行業(yè)初學者領領路，軟件方面將重點圍繞以下主題展開：

車載RTOS系統Hypervisor虛擬化分布式通信框架分布式服務開發(fā)框架分布式計算框架 中央計算單元的架構

完整的數字系統架構，是軟件定義汽車的技術基礎，應該是由，電子電氣架構＋計算單元硬件架構＋軟件架構三部分組成。

EEA 構型．jpg

傳統的整車部門也會有電子電氣架構，其涵蓋的內容很廣，但是數字系統更多的關注通信與計算的部分，兩者是一個互補的合作關系。在Domain向Zonal發(fā)展過程中就產生了一個分水嶺，Domain之前傳統的EEA部門就能完全應對，Zonal 之后由于新增了大量的軟件開發(fā)工作，需要與軟件團隊高度合作。

今天討論的重點不是EEA架構，而是其中最關鍵的部分，中央計算單元，不管是按區(qū)域的架構，還是以后的純中央計算平臺，其硬件構型從根本上決定了軟件架構的設計方向。

中央計算單元構型．jpg

中央計算單元可以分為以下三種形態(tài)：分離式硬件隔離式軟件虛擬式

分離式是指，將多個不同的芯片集成到一個中央計算單元上去，每個運行不同的操作系統，只是在形態(tài)上集中到了一起，各單元依然獨立的完成各自任務，代表如特斯拉AP，奧迪zFAS等。

硬件隔離式是指，在統一的計算平臺上采用虛擬化方案，同時運行多個操作系統，但是各個系統依然在硬件上進行隔離，每個系統都有自己的專屬硬件資源。

軟件虛擬式是指，在統一的計算平臺上采用虛擬化方案，同時運行多個操作系統，每個操作系統所使用的硬件資源，由Hypervisor層動態(tài)調配，每個系統并沒有專屬的硬件資源。

分離式最大的好處就是功能邊界清晰，相比于傳統的獨立的BOX，只需要在電路設計上，把每個芯片放在不同的PCB板，然后將多塊PCB疊加在一起。壞處就是，硬件資源浪費，每個芯片都需要一個最小系統，并且硬件上還沒法拓展。

硬件隔離式和軟件虛擬式，都采用了虛擬化方案，唯一不同點在于硬件資源是否專屬，如果是專屬的，就意味著資源無法動態(tài)調配，容易產生資源浪費。虛擬化方案最大的好處是，硬件上的可拓展性，如果中央計算單元采用刀片式的設計結構，可以很方便的拓展計算單元的算力，而不用替換整個計算單元。

談到Hypervisor虛擬化，大家最大的顧慮就是穩(wěn)定性，其實在中央計算單元中，只需要兩個操作系統即可，用于自動駕駛、車控、網關的RTOS，以及用于娛樂的普通OS（如Android、Linux）。用于娛樂的OS完全可以通過虛擬機的方式運行，用于自動駕駛、車控、網關的RTOS，可以直接運行在Hypervisor層，這樣在兼顧實時計算的要求的前提下也能獲得豐富的娛樂系統功能。

結語

前面幾篇介紹了面向服務的架構設計SOA，但是SOA其實只是解決了軟件定義汽車中的一個問題，即服務的開發(fā)、通信等問題，他只是整個技術棧當中的一環(huán)，而且也并不是解決這個問題的唯一途徑。

收到了一些專家的反饋，他們認為應該從更高的維度去闡釋軟件定義汽車，架構設計中，不僅要包含車載計算，還應考慮其與云端、邊緣端等的關系，所以接下來將從底層的基礎系統入手，逐步向上拓展，將這個分布式系統的范圍進一步擴大。本篇只是開了個頭，下一篇將重點探討，Hypervisor虛擬化技術在基礎系統架構中的應用。