01 Adaptive AUTOSAR進階應用——基於AP AUTOSAR的中央計算單元
Hello！大家好！歡迎來到《搞一下汽車電子》
之前我們給大家分享的是AP AUTOSAR基礎簡介，一共有10期視訊。
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我們接下來會分享另一個專題:
今天分享的是第1期視訊：01 AP AUTOSAR進階應用——基於AP AUTOSAR的中央計算單元
本篇我們主要從以下四個方面進行分享：
1.中央計算單元簡介
2.中央計算單元分析與方案
3.中央計算單元設計
4. 中央計算單元與AP AUTOSAR
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01 Adaptive AUTOSAR進階應用——基於AP AUTOSAR的中央計算單元
1.中央計算單元簡介
01 如何崛起的
成熟的垂直市場使汽車電子很難加速發展
↓
需轉移至以軟體為主導的水平設計
↓
需要在軟體和新介面方面進行重新設計
↓
中央車載電腦(中央計算單元)誕生
02 需要考慮的因素
- 功能安全 (Safety)
- 網路安全 (Security)
- 異構性 (Heterogeneity)
- 標準介面 (Standards Interface)
- 軟體堆疊組織 (Software Stack)
- 應用程式框架 (Application Framework)
- 關注點分離（Separation of Concerns, SoC）
2.中央計算單元分析與方案
01中央計算單元要做什麼
- 具有使用者互動功能的連線
- 能執行一些圖形豐富的應用程式（如地圖）
- 能執行GPU加速的基於視覺的演算法
02 對硬體的需求
- 異構：CPU + GPU + DSP
- LVDS攝像頭處理相關資料
- 必不可少的車載匯流排
03 對軟體的需求
- 平臺框架（如OS）
- 應用程式執行時框架（如AP AUTOSAR）
重點是多核、異構、虛擬化
04 對OS的分析
- Linux和AGL存在不足之處：
1. 不符合汽車軟體過程的改進和能力測定（ASPICE）
2. 設計沒有考慮ISO26262
這個時候就需要使用一種允許軟體設計達到ASIL-D的RTOS（如eMCOS）
但RTOS功能有限，會存在以下問題：
1. 大多數需要OpenGL/OpenCL進行圖形加速的演算法無法在RTOS環境下執行
2. 由於框架缺乏合規性無法達到ASIL-D
3. 無法通過使用者互動來執行大多數現代連線的應用程式，如地圖/多媒體等
05 解決方案
對GPOS 和 RTOS進行組合，如使用Hypervisor技術提供兩個OS共享硬體資源並在虛擬化硬體上執行的環境。包括RTOS + Linux，RTOS + Android，甚至三者結合。
06 應用程式框架
經典AUTOSAR：
- 解決了與安全問題相關的應用程式框架
自適應AUTOSAR：
- 提供動態應用程式執行環境
- 對Linux全面支援
- 利用SOME/IP，與可執行ARA互動的AA
- 非AUTOSAR APP也可以利用同一協議進行整合
- 與CP相容，可執行Safety至關重要的例程(不能在Linux環境中執行)
3.中央計算單元設計
01 概覽
- 晶片部分：分為主晶片、輔助晶片、Safety晶片和可擴充套件晶片(可選)，這幾部分是通過確定性乙太網匯流排(如TSN)和PCI-E匯流排進行通訊的。
- SoC可以直接訪問攝像頭
- 通過PCI-E緩衝區交換訪問其他SoC連線的攝像頭
- 所有的傳統汽車匯流排僅連線到安全晶片
- 主晶片可以通過對映的DE來虛擬訪問傳統匯流排(DE也被用於連線4G/5G調變解調器)
- 主晶片反饋視屏資訊到HU、儀表、HUD及後座螢幕
02 域的劃分
主晶片：可為所有數字駕駛艙應用提供服務，並且預留執行非關鍵演算法的空間，如基於視覺的環繞檢視和其他冗餘ADAS
輔助晶片：可例項化服務用於AD和ADAS域，具有執行實時演算法和基於OpenGL的常規演算法的能力
Safety晶片：是實時的，與汽車中的所有執行器進行互動，並執行關鍵的感測器融合任務
可擴充套件晶片：(FPGA)用於處理從其他元件(PCI-E)獲取的資料
03 軟體架構
- 高效能SoC與DSP、GPU、CPU核心捆綁在一起
- 需要Hypervisor對此類SoC進行支援
- 應用程式需使用確定性排程程式構建
4.中央計算單元與AP AUTOSAR
01 AP AUTOSAR的應用
- 模組化、動態化和OTA的功能要求，需使用AP AUTOSAR
- 執行時建立動態通訊路徑，需要使用AP AUTOSAR
- 為了更新車輛軟體，需要使用面向服務的方法（AP AUTOSAR中的OTA）
- 每個應用程式都是一個單獨的二進位制檔案，應用程式開發獨立於ECU
02 關鍵功能
03 其他功能
後期我們會從這些方向進行分享：
如果大家想更深層次地探討AP AUTOSAR更多的內容，歡迎參加我們和SAE聯合舉辦的線下Workshop哦~
2020 AP AUTOSAR Workshop | 10月17-18 上海
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