2020年8月13日-15日，“2020中國汽車論壇”在上海隆重召開。該論壇是由中國汽車工業協會（CAAM）主辦，世界汽車組織（OICA）、世界經濟論壇（WEF）唯一支持的行業頂級論壇。本屆論壇以“新變局 新挑戰 新思路——引領中國汽車新徵程”為主題，緊扣時代脈搏, 求索突破之道，緊密圍繞“十四五”規劃，把控宏觀產業形勢，解析全球汽車產業發展動態。其中，在8月14日下午舉辦的“全球汽車技術發展領袖峯會”分論壇上，華為智能汽車解決方案BU CTO 蔡建永發表了題為《華為計算與通信架構使能軟件定義汽車》的精彩演講。以下內容為現場演講實錄：
蔡建永：各位領導、各位專家，下午好，我是蔡建永。今天分享的題目是“華為計算與通信架構使能軟件定義汽車”。
現在整個“軟件定義汽車”這個概念非常熱門，像車載操作系統、服務架構、自動駕駛、中間件等都非常熱門，而且每個車企或者大的零部件供應商也在成立新的組織，或者進行組織整合應對這一變化。
到底什麼是軟件定義汽車？我認為軟件定義汽車意味着軟件將深度參與到整個汽車的定義過程、開發過程、驗證過程、銷售以及服務的過程。
比如説對於汽車的定義過程，聯網的車可以很容易的得到用户的喜好以及在線反饋，在開發和驗證階段可以通過車載數據實時上傳，對整個車的零部件或者子系統進行優化，在服務階段可以銷售更多的軟件特性。實際上軟件還在不斷改變和優化整個開發的過程，從而實現體驗的優化、過程的持續優化和價值的持續創造。
對軟件定義汽車，我們更多是“軟件驅動汽車”可能更合適一些，不但意味着軟件讓車跑起來，而且軟件驅動汽車工業體系持續優化，讓車變得更加安全、更加綠色、更加便捷和更加舒適。
軟件定義汽車一方面帶來的好處是什麼？讓問題的解決變得非常快速，同時不停地提供越用越好的，給消費者帶來驚喜的體驗，這實際上變成了黏性。什麼原因帶來了這樣的變化？背後的主要因素我認為主要是“四化”，最主要的驅動實際上“三化”——電動化、智能化、網聯化。
電動化可以實現非常靈活的駕駛體驗，智能駕駛本身是很好玩的，可以看到車的環境，可以自動泊車，可以在高速上進行巡航，同時由於自動駕駛大量釋放了司機駕駛的強度，釋放了司機的時間，對娛樂系統提供了更多的操作機會，使得汽車從一個傳統駕駛體驗操控性為主變成了用車體驗，汽車正在逐步變成第三生活空間。
另一方面，汽車軟件在不停改變整個體驗的過程中，車從銷售給客户之後，主機廠還不停的開發新的軟件，去優化新的軟件，這樣的開發和實際上需要持續的投入，這個投入必須在消費者、主機廠，甚至在車廠之間形成正向的利益循環，這樣才是可持續的。從這點來看，汽車從第一次銷售之後，價值的變現應該變成一個新的起點。
看現有車的架構及商業模式有一定問題的，無法支撐當前傳統車走向智能車。現在車的架構是分佈式的架構，分佈式架構對於主機廠而言，這個架構是非常複雜的，要涉及到幾十個甚至上百個ECU之間的開發，而且ECU裏面的代碼非常多，非常複雜，開發和協調的工作量非常大。對供應商而言，每個ECU都是基於功能開發的，是局部的，而不是整車級開發。
從商業模式來講，當前車輛的商業模式是高度定製化的商業模式，主機廠要付開發費，讓Tier1開發新的功能，這種模式從長期來看也不可持續，因為在汽車SOP之後，如果我是一個供應商開發了一個新的功能，但車已經賣出去了，出去收不到錢，這個開發就浪費了，也無法變現，變得不可持續。從這點來看，如果傳統車走向智能汽車的話，在商業模式上要形成新的變革。
從一個智能汽車的關鍵基礎來看，我們認為智能汽車要有三大關鍵基礎支撐。最重要的一點是自動駕駛，因為智能汽車在不斷進化，隨着自動駕駛的能力越來越高，座艙的能力變得越來越豐富，同時智能駕駛在L4之後，對車的舒適性要求越來越高。有人説最高級別的自動駕駛的體驗，應該是你坐到車裏面去了，在不知不覺當中車的速度提高到120公里每小時，像坐一個高檔的電梯一樣，你進去以後沒有感覺，過一會你發現電梯到了目的地樓層。
我們認為從5-10年來看，智能駕駛會是體驗的競爭焦點，隨着自動駕駛的程度越來越高，智能座艙會成為新的差異化的焦點，當人在車裏面不用開車，車的形態、車的使用都會發生巨大的變化，車內的體驗會變得非常豐富和非常多樣。
因為整個車變得越來越複雜，電子電氣架構越來越複雜，整車數字架構作為一個基礎，必須要管理好軟硬件的複雜性，確保整車級的安全性和可靠性，同時提供開放的能力使能上層應用的開發。
華為在看到“四化”的過程中一直在思考，我們怎麼定位自己。通過最近一段時間的探索，我們提出華為CCA+VehicleStack構建數字系統，這個數字系統可以看一個傳統車有六層，最底下是機械層，第二層是高壓電池電氣層；第三層是低壓的部件層，傳感器，執行器，甚至是網關、計算、域控制器等等，再上面一層是軟件層，這裏含娛樂系統的操作系統、自動駕駛的操作系統、車控的操作系統，而且還包含跨操作系統的VehicleStack，我們叫整車級的中間件，再上面是應用層，比如座艙的應用程序、自動駕駛的應用程序和整車控制的應用程序，再上面是雲服務層。
我們整車數字系統架構設計理念從長期來看，一是軟件可升級，可以做到跨車型、跨軟件，甚至跨車企的軟件重用；硬件來講，要做到可擴展、可更換，甚至做到傳感器的即插即用，將來這個車如果你要開發，現在你買的車可能是L2的，只有5個毫米波，1個攝像頭，將來要升級上去，要更高的自動駕駛，可以買兩個激光裝上去，同時買個自動駕駛的硬件裝上去，使得你這個車具有更高階的功能，而不是每次想要一個新功能的時候重新換車。因為在“摩爾定律”的作用下，電子電池部件更新換代是非常快的，但是換車的話可能要5-10年。
第三層我們認為要構建可信的體系（Trust Worthy），可信包含整車的數字安全（網絡安全），同時包含功能安全，還要做好隱私保護。這個車的架構我們希望能做到端到端的成本最優，同時實現車能夠持續創造價值的平台，當這個車賣給消費者之後，車可能像手機一樣，可以在車的平台上購買更多的應用，購買更多的軟件，這樣對車廠而言，也能獲取一部分收入，從而形成一個正向的商業循環。
具體一點來講，CCA和VehicleStack包含兩層，最下面一層是基於區域的架構硬件層，硬件層有幾個特點。
第一，有網關（區域網關），在VIU硬件上面就近接入相應的傳感器、執行器，甚至部分的ECU，同時VIU上面提供相應的傳感器供電，三個VIU或者五個VIU提供高速的以太總線進行互聯，聯成一個環網，這個環網是高可靠的，當任何一個VIU壞掉之後，整個環網可以通過環回的路線保證整個通訊的安全性。在此之上，我們定義了三個域控制器，VDC主要負責整車和底盤域的控制，MDC主要負責自動駕駛的控制，CDC主要負責娛樂的控制。這是硬件層面和架構層面。
在硬件和架構層面之上，我們定義了VehicleStack（整車級軟件框架），這個軟件框架涉及到幾個基本事情，整車的框架是基於服務的架構，採用微服務和微插件的框架。
第二，整車級框架還要實現數據的轉發，從數據的預處理，到數據的分組、加密、聚合、分發記錄都會在VehicleStack完成，同時提供功能安全和網絡安全相應服務，最後在這個架構上實現相應的API和SDK，讓上層的應用，含車控的應用，像整車管理、熱管理，包括ADAS的應用，L1、L2甚至L3+的應用都可以在上層進行實現。
整個VehicleStack會把一些整車廠現在比較苦、比較累的、比較基礎的活做好，比如整車級的OTA，比如整車級的功能安全和網絡安全都把它做好。
從整個價值來看，我們在架構的價值進行了初步分析，總的説來四個維度。
第一，可以做到很好的成本優化。因為我們是就近接入的，所以從省線束，省重量上面預計可以節省15%-20%的線束重量和長度，同時由於集中化的，可以減少ECU的數量。還有一個是裝配成本，因為整個VIU是放在固定區域的，所以裝配起來比較簡單。
第二，關於上市時間，大家知道一個傳統車如果做一個全新的架構，架構的預演可能花2年時間，再把車做出來可能花3年時間，再進行測試、驗證等，改一個架構要非常長的時間。但是現在新的架構，因為這個架構基本上是標準化的，通過三個VIU甚至五個VIU把整個架構做好，一次驗證，所有的車型都可以用，這樣會大規模節省新架構的開發時間。
第三，大家知道現在車型上有非常多的智能駕駛的要求，有滿足法規上的AEV，還滿足L1、L2的，比如説自適應巡航，有L3+，甚至L4的，比如自動泊車、自動駕駛等等。在這個架構上，我們可以實現從L0到L4架構的持續演進。
第四，統一的架構在不同的功能域之間可以很方便的開發新的應用。
下面針對每個特點稍微展開一下。
第一，關於整車線束成本的節省。我們分析了一個30萬左右的車型，可以看到這個車型ECU是38個，再採用新的架構之後可以把10個ECU合併到相應的域控制器裏面，節省差不多26%的ECU數量。
線束長度來看，原車線束差不多3.2公里，經過區域接入之後可以減少到2.6公里，節省17%；線束的成本從3000多塊錢降低到2500塊錢，節省19%，重量差不多節省7公斤左右。
這裏面可以看到，我們分析的時候只合並了一些基本的功能，比如説前車門的控制，左車門的控制，主駕駛座椅的控制、副駕駛座椅的控制、網關、輔助駕駛的控制器、電動尾門控制器（音）以及熱管理幾個基本的ECU進行合併；長期來看可能有更多的ECU合併到新的架構裏面。如果要開發新的功能，也很容易在新的域控制器上進行新功能的開發。
第二，關於TTM。這個架構非常靈活的，我們可以看到對一個入門型的車型可以配少量的VCU，最少是三個，在這個配置下可以有一個CDC保證娛樂的功能，VDC作為基礎的輔助駕駛，比如L0和L1的輔助駕駛功能，同時把整車的控制，電池管理、熱管理，甚至車身的管理作為應用跑在VDC的控制器上面。高端配置來講，我們可以增加新的VIU，比如説增加4個或者增加5個，根據整車功能的複雜性來確定，同時對高端車型可以選配MDC高階自動駕駛的域控制器，可以做L3甚至更高的自動駕駛功能。
在以太環網上面，入門車型的配置可以用千兆以太網，高端車型可以用10個G甚至更高的以太網來實現更高效的傳感器的訪問，更快速的OTA升級。
第三，關於智能駕駛，我們統一用智能駕駛代表L0到L4的自動駕駛，這是一個簡單的示圖。為了滿足法規上的要求，VIU在上面完成了超聲波傳感器以及一個毫米波的接入，在VDC上面可以做一個簡單的泊車、後視攝像頭和前像攝像頭的接入，可以完成ADAS輔助駕駛的要求。
再往後走，如果走到L1的輔助駕駛，可以加上四個環視，因為攝像頭的帶寬要求現在超過了以太網帶寬的標準定義過程，所以我們建議攝像頭可以直延到VDC上面。
再往後做到L2的話，增加更多的毫米波，毫米波的帶寬比較低，可以直接通過環網接入。
再往後，現在大家不太敢談L3，都談的是L2.999，因為出事的話法律責任在人。這種情況下可以新加一個MDC，在新的MDC上面把前視的攝像頭原來有一個變成三個，車視攝像頭四個直接連到MDC上面，對於原來連接到輔助駕駛的攝像頭可以通過轉發，轉發到MDC上面，從而使得智能駕駛可以從低階逐漸演進到高階，在這個配置下，L0、L1、L2輔助駕駛的功能可以由車廠自己開發，也可以合作伙伴開發。對於L2+，比如説MDC自動駕駛失效的時候可以到VDC上面，從而使車可以安全靠邊停車，減少安全的風險。
第四，關於跨域E2E體驗打通。現在車的智能化要求越來越，比如一鍵備車，涉及到車內通訊、電池管理、熱管理、車身的控制等等，包括人機交互。在傳統車的架構裏面要實現這樣的功能是非常困難的，因為你要跟很多家的供應商討論、更新需求，每次更新都會耗時非常長的時間，而且同時消耗很多的開發費用。因為我們在整個架構上提供了汽車的API，把整個相應的能力全部開放出來，開發相應的功能就比較簡單。
像特斯拉現在比較精準的里程估計，像遠程診斷、調測等等，都需要支持配合，這樣的架構可以非常方便主機廠進行開發的。
華為的智能駕駛夢想就是把數字世界帶給每一輛車。我們下一步希望把技術和通訊架構，把整車級的VehicleStack貢獻給所有的主機廠和合作夥伴們，讓我們一起在平台上進行開發，從而加快智能電動汽車的進程，讓每個最終的消費者，能夠用到更好的車、更安全的車。謝謝大家！
（注：本文根據現場速記整理，未經演講嘉賓審閲）