去年,全球关键任务智能边缘软件提供商风河系统公司被汽车Tier1巨头安波福收购,交易金额35亿美元(1美元≈6.99人民币)。风河是提供汽车底层软件能力的公司,产品用于航空航天、国防、工业、电信和汽车等行业。被汽车大佬安波福收购后,风河的战略有何调整?为何汽车的未来是云原生的?VxWorks会被Linux取代吗?风河的产品为何能横跨多种行业?在不久前的2023上海国际车展上,电子产品世界等媒体就此访问了风河首席产品官Avijit Sinha先生。
不会抛弃以前的生态系统和客户,并把先进的技术带到汽车业
风河最早在国防领域非常成功,然后把这项软件技术推行到了工业、电信、汽车等领域。作为软件提供商,风河的使命就是要为“软件定义一切”服务,在底层提供更加安全、实时的软件保障。
基于此理念,风河把其优势发挥到不同的行业里,现在要把这个优势带到安波福/汽车领域,所以从这个角度来看,风河并不会抛弃以前的生态系统和客户,还是一如既往地去支持、服务以往的合作伙伴。而且风河有能力支持不同的行业,因为这些行业需要解决的基础软件的问题是相似的,现在只不过在汽车方面有了安波福的加持,风河会有更多的资源服务于汽车客户。
被汽车Tier1巨头安波福并购后,不会影响风河与其他Tier1、OEM(车厂)的合作。因为被安波福收购之后,风河在安波福是作为独立业务单位运营的,安波福的态度是开放的,非常支持风河跟现代、大陆、博世等OEM、Tier 1客户去合作,这样可以使风河的产品更加完善,能更好地去服务和支持客户。
那么,过去汽车只占风河业务的10%,下一步风河怎样做能够扩大市场份额?
Avijit Sinha解释道,虽然风河过去来自汽车业务的份额有限,但由于风河关注的行业市场的需求有非常多的共性,所以从技术角度看,风河已经准备好了,风河要做的是持续地投资,把先进技术应用到汽车领域。
安波福将Wind River Studio云原生软件平台集成到行业领先的智能汽车架构SVATM中。SVATM有三个核心点。
- 软硬解耦。这样才能做到平台化。
- I/O和计算分离。嵌入式的应用场景千差万别,主要体现在I/O上面,I/O和计算分离,使得计算可以规模化的。
- 云原生。前两点是云原生的基础。安波福联合风河开发了业界首个端到端云原生DevOps平台。该平台能够把覆盖的所有车辆用户的数据分析汇总到同一个软件开发、测试和部署平台,同时利用内置的数据分析的成果,持续改进已上市车辆以及未来的新车型。
为什么汽车的云原生非常重要?
重要性主要有如下两点。
首先,现在是万物互联的时代,所有的设备是联网的,例如汽车,软件需要不停地OTA(空中下载技术)更新。因为很多软件是在某个环境下开发,然后再运行在设备/汽车端,如果是云原生开发概念,就比较容易去部署。
其次,从开发者和运营部署角度,可以更小的模块化的容器方式去开发、部署和维护软件模块,这对于大规模软件开发的持续迭代升级效率会提高很多,使成本降低。
- 开发阶段。因为现在软件占开发的比重越来越大,OEM、Tier1有越来越多、成百上千的工程师去做开发。如果再沿用传统的开发模式,会造成开发成本的大幅提升,因为开发者都需要在一个指定的硬件环境里,需要不同的团队去协作,会带来很多的项目成本、公共成本、技术成本等。云原生的开发模式可以降低这些成本,因为你自己的代码开发跟你的运行环境是一致的,你不需要非常强地依赖你的运行环境,从而使不同团队的合作也变得相对比较容易。
- 部署阶段。今天虽然车辆也会谈OTA等概念,但是目前还做不到单一软件功能模块的升级。如果是云原生的方式,你开发的软件可以独立地去申请到你的设备。
实施云原生开发的最大挑战是什么?
主要有以下三点。
- 传统的软件开发是基于开发流程,从项目管理或质量管理的角度,这种一步步的开发是一种较好的方式。但缺点是如果你的物理软件非常庞大,你就很难从一开始把所有的开发需求都想得非常周全,或者你希望从一开始想得特别周全,但随着一步步执行时,这个开发流程可能特别长,造成开发成本上升。但是如果Tier1、OEM换到全新的云原生方式,从项目管理的角度,现在经常会被提起的概念叫敏捷性开发,这与传统的项目管理的流程模式是有很大的冲突的。
- 组织形式/分工合作的挑战。云原生、容器化是松散的或更加灵活的,像一个个小团队作战的这种模式。但是今天传统的Tier1和OEM仍然是一个大的开发事业部下的垂直管理方式,因此如果牵扯到跨域融合时,就会有比较多的冲突:怎么去管理这种融合的团队?谁来负责?
- 多种芯片的挑战。因为今天的芯片往往是用于不同领域的专用芯片,例如自动驾驶、智能座舱、网关等,芯片是SoC的,是为了实现这个功能来开发的。但是如果我们希望软件易于开发,且以盈利的方式去开发和部署,那么运行环境理论上应该是标准化、通用化的。就像在IT领域里,为什么可以较为容易地实现规模化?因为大部分是用x86架构的服务器,多插100片板卡或再造一个机房也还是此架构,因此容易规模化。但是汽车业目前仍然是专用芯片较多,因此若做云原生的开发,可牵移性没有那么高。
但是为什么仍然要谈云原生?因为今天的汽车芯片以专用芯片为主,这使芯片针对某个OEM和Tier1形成了绑定。这意味着若做自动驾驶,就被英伟达等公司的芯片绑定了,你投资了很多在这款芯片上去做开发,但是若你想换芯片,会发现更换的成本是十分高昂的。这是开发者想要避免的事情。那么怎样避免?希望软件与硬件是解耦的,因此开发者可以事先介入,做容器化、云原生的开发,这样开发者就可以自己去组合芯片,根据需要选择芯片的类型和型号了。
汽车的安卓、Linux,会取代VxWorks吗?
现在汽车驾驶舱主要用安卓,ADAS部分用Linux的较多。类比到其他行业,例如电信业,风河的实时操作系统(RTOS)——VxWorks的份额也逐渐在被Linux侵占。风河会坚持在车规方面去推VxWorks吗?
的确,安卓在越来越多的车机应用领域里使用。但是汽车需要硬实时的场景。理由如下。
- 硬实时主要体现了确定性,例如当需要转向或刹车时,一定要能确定是发生的。例如汽车的信息娱乐系统,可能有短暂的黑屏、闪屏,这属于用户体验方面的问题,不会真正影响到人员的安全。但需要转向或刹车动作时,没有确定地发生,可能是很难被接受的。这就是为什么在汽车市场上,VxWorks这样的硬实时操作系统仍然会有市场空间。
- 车上的一个趋势是控制域的整合,原来雨刷器或车窗电机等部分是由一个个单独的控制器去控制的,但是现在的趋势是把这些小模块的功能集成到一个相对比较强大的计算平台上,这就需要有一个虚拟化的平台来兼容这种虚拟机,这种软件平台称为Hypervisor,是虚拟机的管理系统。风河Hypervisor支持硬实时、软实时以及信息娱乐系统等不同的操作系统环境运行在同一个系统之上。
- 认证方面,风河的Hypervisor产品已通过了汽车的各种认证安规的需求,例如ISO 26262等功能安全的认证。如果到了某个具体的区域市场,风河VxWorks也会做一些本地化的的法规认证。
风河平台为何能跨多种行业?
强大的软件开发能力、聪明的软件架构都很重要,但在这之上,所有成功的软件公司的关键之处是:同样的软件可以满足不同的应用场景,从而实现很高的规模化,像谷歌、Facebook、Oracle等公司无不如此。规模化的一个重要前提是能适配不同的服务器/应用场景/架构。为此,需要软件厂商能深入了解不同行业的核心需求,并提出解决方案。
其次,对于风河来说,观察了航空航天、工业,电信、汽车等行业有何共性?例如电信行业需要高可用性,诸如5个9,即99.999%,还有低时延,高可靠性等;航空工业的需求也通常包含类似的特性,诸如safety(功能安全),security(信息安全),以及可靠性、低时延、确定性等。这些行业的共性都是高可靠性、关键任务型,所以风河开发的软件就要去满足这些行业对的共性需求。风河的产品往往被用于对安全性、可靠性要求最为严苛的场景里,例如NASA(美国国家航空航天局)发射的火星车、詹姆斯·韦伯太空望远镜等都运行了风河的VxWorks。
第三点,不同行业所用的芯片平台是不一样的,例如目前自动驾驶可能会用英伟达的芯片,智能座舱的开发方面,很多客户用的是高通的芯片,网关用恩智浦等公司的芯片。因此,风河软件要去适配不同行业和应用场景下的不同芯片。
综上可知,风河的软件架构要在不同的芯片架构之上落地,并能支持各种各样的安全等特性,就可以是一个跨行业应用的软件开发平台。
风河的标语是:当逢机要事,风河献东风。意思是:当你非常需要去解决关键性任务的安全问题的时候,风河是最好的选择。