软件定义汽车驾到，产业拐点即将来临！

软件定义汽车的好处

随着硬件的日益标准化以及技术差距的缩小，汽车行业正在经历与智能手机或电脑类似的发展过程，即产业从硬件升级到软件开发的转变。

这个变化意味着车辆的服务领域，如ADAS、导航、连接、HMI或电气化，将通过中央计算机运行，由汽车操作系统和通过数字驾驶舱启用的人工智能服务进行管理和控制，车辆将更加智能。为此，汽车制造商们纷纷加紧开发自己的操作系统，或在操作系统开发上与合作伙伴密切合作。

特斯拉自进入汽车行业以来，一直坚持开发并使用自有车辆操作系统，上市的汽车也是软件定义的架构。

近日，半导体企业高通公司宣布加入两个聚焦软件定义汽车的联盟：Eclipse基金会的软件定义汽车工作组以及面向嵌入式边缘的可扩展开放架构（SOAFEE）特别兴趣小组。

作为公司“开发者优先”战略的一部分，高通将大力推动基于开放标准的SDV技术的开发与普及，为全球汽车原始设备制造商（OEM）和一级供应商（Tier-1）构建SDV平台奠定基础。多家市场分析机构预测，2025年将是软件定义汽车（SDV）在全球普及的转折点。

在汽车行业，软件定义车辆有三个显著的影响：

• 一是网络功能与专有硬件设备脱钩，实现车辆在物理和数字上的并行开发，由软件决定车辆的差异化；

• 二是将软件与硬件解耦，可以在车辆的整个使用寿命内快速、持续地开发新功能和更新软件；

• 三是实现车辆软件的商业化，使得车辆的生命周期和价值周期扩大。

具体到汽车制造商和消费者，软件定义车辆带来的好处更加多样化，主要体现在：

自动驾驶是目前汽车行业炙手可热的话题，究其根本，它面临的主要是软件方面的挑战。虽然自动驾驶硬件系统依赖于一套不同的传感器，包括摄像头、雷达、激光雷达和其他传感器，但若实现自主驾驶还需要使用基于人工智能和机器学习（AI/ML）开发的复杂道路行为模型，对加速、制动和转向等核心驾驶功能进行完全控制。

随着新功能和安全改进的出现，自动驾驶也需要定期更新软件，而SDV可以实现这一点。

软件定义汽车中的关键技术

回顾汽车行业过去七十多年的发展轨迹，我们看到了这样的变化：1948年的一辆汽车大约包含50根电线、40米的电缆，没有半导体器件或软件。今天，一辆高端汽车几乎采用了3,000多根电线和2-3千米或3-5千米的电缆，超过1亿行的代码，这些代码数量比许多现代飞机甚至整个社交媒体网站都要多。

预计未来的汽车需要的软件量将是现在的4到5倍。这也是为什么很多专家称未来的汽车为“车轮上的数据中心”。随着电动汽车（EV）的兴起、电气/电子（E/E）架构的变化以及代码数量的激增，汽车行业正在经历一场大变革，汽车制造商们开始重新思考或正在构建新的汽车电气架构，目标就聚焦在SDV上。

那么，一辆软件定义的车辆将包含那些关键部件呢？

软件定义汽车开发平台

SDV是汽车行业的一种新范式，它的架构设计是灵活、可扩展和模块化的，允许新技术的集成和车辆系统随时间的发展不断更新。

NXP的软件定义车辆驾驶平台将实时计算、网络和连接以及电气化解决方案结合在一起。该公司的S32汽车计算平台是一个安全、可扩展的平台，具有可重复使用的硬件和软件，具有空中传送（OTA）更新和内置安全功能。其中包含：用于车辆网络的S32G3和S32G2处理器、用于域和区域控制的安全可靠的高性能S32Z2实时处理器。

高通公司（Qualcomm）近期推出的Snapdragon Ride Flex SoC，是一款汽车中央计算解决方案，它支持OEM和整个SDV生态系统的下一代SDV解决方案。

贯穿SDV整个生命周期的OTA

对于软件定义的车辆而言有两大改变：一是车辆中软件（包括电子硬件）的数量和价值超过机械硬件；二是汽车从高度机电化的终端逐步向智能化、可扩展、可不断升级的移动电子终端转变。为了成为这样的智能终端，车辆在标准操作程序（SOP）之前预先嵌入了先进的硬件，这些硬件的功能和价值将在整个生命周期中通过OTA系统逐渐激活和增强。

OTA是一种通过移动通信网络对汽车的零部件终端上固件、数据及应用进行远程管理的技术。

当前使用的OTA技术主要有两种：

根据Maximize Market Research的预测，2022年，汽车OTA市场规模约为330亿美元，预计2023年至2029年，市场将以13.72%的速度实现增长，至2029年达到近813亿美元。

从本质上讲，OTA是SDV从设计、开发到制造的核心技术。汽车OEM纷纷尝试在已有或未来的车型中增加OTA功能。HARMAN公司的OTA是业界非常优秀的整车管理软件方案，它使汽车制造商和Tier-1能够安全地管理所有车载软件组件，包括主机、TCU（远程通信控制单元）和ECU（电子控制单元）上的固件、应用程序、配置、设置和地图，从而适应不断发展的市场。

在OTA市场，初创公司的发展势头也很猛。以Sibros为例，这家成立于2018年的公司，风险投资额超过8,500万美元，谷歌和高通等主要汽车相关公司都是它的投资方。Sibros为其OTA平台建立了一个横跨硬件、硅和云软件领域的合作伙伴生态系统。

目前，Sibros拥有来自10多家合作伙伴供应商的预集成硬件工具包，这些产品已准备好在客户原型评估和验证工作中即插即用。

SDV趋势下的价值链重组和挑战

过去，客户对汽车的体验和感受主要由硬件来定义。未来，软件将从中扮演更重要的角色。这种软件大规模塑造客户体验的趋势，不仅影响汽车产业的开发和运营，而且很可能颠覆现有的商业模式和合作类型。

以智能网联汽车为例，伴随着以软件为导向的产业转型，产业链从上到下可分为纯软件层、基础软件层、工具软件和电子硬件堆栈。从价值链角度来看，价值链两端的应用和算法软件以及软件密集型电子硬件具有相对较高的工业附加值，并将成为主机厂、零部件企业和科技公司关注的焦点。

面向软件并不意味着硬件可以忽略不计。相反，硬件是软件执行其功能的重要载体。特别是软件密集型电子硬件和半导体硬件将在产业链上带来更大的附加值和更多的利润。去年，全球汽车行业开始了以软件为导向的转型。

与过去的转型不同，成本和风险分担的“联盟模式”被进一步打破，逐渐被垂直整合模式所取代。此外，转型空前深化，甚至延伸到原始设备制造商的产品研发流程、组织结构和供应链网络。

SDV是汽车行业的一种新兴趋势，Precedence Research预计，软件定义汽车市场目前的业务价值约为356亿美元，预计到2032年将以19.47%的速度增长，达到2,108.8亿美元左右。

SDV的发展并非没有挑战。要成功实施SDV，汽车行业面临诸多技术和监管方面的障碍。主要体现在五个方面：

从以硬件为主向软件定义汽车的转型将是未来5-10年推动汽车行业发展的必然趋势。在向软件定义汽车转型的过程中，传统汽车制造商将面临多重困难和挑战。而芯片供应商、软件供应商和互联网公司等新的汽车行业参与者将迎来新的发展机遇，高通、英伟达和Blackberry QNX等技术供应商的深度参与就印证了这一说法。

随着单个汽车零部件数量的减少，对软件、云和OTA更新的增加，以及新的科技公司竞争对手的出现，博世和大陆集团等传统Tier-1的角色和产品将发生变化。汽车OEM的目标将不再是利用车辆中不断增加的显示器，使所有设备同步、更新和集成，而是更加关注车辆的智能化以及上市后车辆功能的升级，软件功能将成为他们产品差异化的重要体现。

SDV是一项关键技术，它让传统的汽车产业跨入了一个新时代。目前，许多汽车OEM已经公布了他们的战略发展路线图。通用汽车宣布将于2023年过渡到其Ultifi平台。Ulitifi是位于通用汽车车辆智能平台（VIP）之上的端到端软件平台，将允许在下一代车辆中使用软件定义的功能。2023年，Ulitifi平台将出现在全球29款通用汽车车型中。

结语

SDV并不是一个全新的概念。事实上，如今的汽车已经拥有数百万行代码和数十个电子控制单元（ECU），这些单元控制着汽车的各个方面，如发动机、变速器、制动器、信息娱乐、导航等。只不过，SDV通过将软件作为汽车设计和开发的核心元素，将其设计理念和开发平台提升到了一个新的水平。

软件至上的设计有助于汽车OEM生产出经得起未来考验且易于控制的汽车。软件定义的车辆通过解耦硬件和软件功能，重新定义了车辆的架构。利用先进的计算平台、虚拟化技术和OTA更新，SDV让灵活和可升级的车辆系统成为可能。

产业链上的所有企业都应该进行彻底的评估并做出前瞻性规划，以便在新的产业转型中找到合适的路径来保持主动权。在向数字化转型过程中，汽车行业正在经历一场重大变革，软件定义汽车将成为重塑汽车产业格局新的里程碑。