软件可升级之车用平台战争开打

当然，OTA对汽车产业来说并非外来的概念，部分车厂像是日产(Nissan)已经透过这种方式传送软体修补程式；福特(Ford)则是与微软(Microsoft)合作，为新一代的车用资通讯娱乐系统提供持续的软体更新。不过没有汽车厂商将软体可更新功能加入引擎、变速箱、煞车或悬吊──就像Tesla所做的，透过软体实现某些自动驾驶功能。

说得客气点，Tesla把汽车厂商与一线汽车零组件供应商们吓到了。目前没有任何一家传统汽车厂能提供任何一种与Tesla的做法接近的功能──Nvidia汽车部门资深总监Danny Shapiro解释，也就是在不改变汽车内整个硬体与软体架构的情况下，为汽车添加新功能。

Nvidia采用Tegra X1处理器的DRIVE PX平台，将在1月初举行的2016年度国际消费性电子展(CES)亮相；Shapiro表示，他们的集中式CPU平台能让车子变得更好并提升其价值。



嵌入式视觉联盟(Embedded Vision Alliance)的创始人Jeff Bier也认为Tesla带来了光环效应，他表示，车用平台的软体可升级功能：“将创造庞大的商机──甚至能拯救人们的生命并提升燃油效率。”

Nvidia相对来说在汽车领域是新进者，因此在推动汽车厂商为新车款从头开始拥抱全新的集中式CPU (像是其PX平台)方面只能赢不能输。相反地，无论是恩智浦(NXP )或瑞萨(Renesas Electronics)等两大车用晶片供应商，则能承担像是Nvidia的大动作；这两家厂商已经有很多晶片进驻上百万辆的汽车中。

车用数位连网处理器

NXP执行副总裁暨汽车业务部门总经理Kurt Sievers在接受EE Times美国版编辑访问时表示，Nvidia当然知道该如何利用高科技语言来吸引人们的注意。不过他并不赞同Nvidia的做法，那让人联想到英特尔(Intel)强势地以CPU为中心的方案来推动PC的演进。

现在的一辆汽车内已经布署超过50个电子控制单元(ECU)，每一个ECU都有专属任务，很像一种分散式运算架构。Sievers解释，因为现在的汽车也使用许多感测器，每个ECU也得预先处理感测器资料，那需要经过安全连结到中央处理单元以进行感测器融合。

而最近才与飞思卡尔(Freescale)正式合并的NXP，充分体认到需要一个有力的平台来执行软体升级以及复杂的感测器融合，目前可提供汽车厂商高性能多核心连网处理器──原本是由Freescale的数位连网部门所开发；Sievers表示：“我们正在让客户试用那些样品。”

今日的Nvidia则不讳言利用强势的处理器性能来改革汽车架构、改善车辆的深度学习能力，并提供以GPU加速的深度学习体验至电脑视觉应用；举例来说，在医疗领域，同样的技术能用来侦测癌细胞。Shapiro表示：“坦白说，如果你只有一种汽车应用，我不认为你能因应探索深度学习所需的资源，就像我们已经能做到的。”

聚焦安全性

NXP 则认为，要提升汽车的可靠性，需要的是超越一个以强势CPU为基础的平台，提供更安全的汽车网路架构。

Sievers表示，为此NXP正在强化整个车用网路的安全性，也就是关键资料传递的路线；该公司将可防窜改的安全性硬体单元──类似前门锁──加入每个外部资料透过蓝牙、蜂巢式网路或V2V连结进入汽车的介面中，如果资料源头无法被验证，硬体单元就会将其关闭。

接下来的问题是在车用网路中四处飘浮的资料，Sievers表示：“就像是要保护房子里面的走廊；”但是说比做简单得多，因为车内网域结构包括了数个分支。Sievers并未进一步说明NXP对于保护车用网路安全性的计画细节，只表示：“我们已经有一些想法，正在进行研发。”

Sievers指出，一旦资料接触应用程式：“就像是进入家里的某个房间；我们将在软体内执行安全性。”而根据市场研究机构IHS的汽车市场分析师Egil Juliussen观察，保护汽车免于骇客攻击需要复杂的规划与执行：“骇客研究已经显示，几乎所有的接取点都可能受影响。”


连网汽车可能受到骇客攻击的弱点很多
（来源：IHS Automotive）

可以撤回改变吗？

瑞萨电子美国分公司(Renesas Electronics America)汽车业务副总裁Amrit Vivekanand，将“OTA软体升级”列为汽车产业界最大的挑战之一。

他预期，在2016年CES将可看到很多可实现自动驾驶车辆的技术，以及V2V车辆对车辆通讯，而OTA对车厂来说则仍是件大事：“目前厂商对于如何达成软体可升级车辆之安全性、记忆体、处理器与闸道器所需之必要水准，还没有共识。”

Vivekanand表示，透过软体升级来添加汽车新功能，工程师们会担心运作的安全性、技术的可靠度以及车内可用资源。当然，你可以下载软体升级，但如果升级后不能运作怎么办？特别是：“如果你想撤回改变呢？你的车子能恢复到软体升级前的状态吗？”

他指出，对汽车设计者来说，这种撤回机制会是个有趣的挑战：“你要把快闪记忆体容量加倍，或是添加另一组记忆体来储存升级前的原始状态吗？”就算记忆体很便宜。而如果汽车不能做特定的软体升级，难道不该只警告使用者目前的版本已经退流行？

“理论上是可以的，”Vivekanand表示：“不过当一些模组同时进行软体升级，其中某些软体升级出错的风险总是会有；”特别是那些在不同模组中的软体升级并没有一起进行预先测试。

举例来说，你正尝试升级空调系统的软体，但没有成功；“这时消费者会希望有个撤回的指令按键，”Vivekanand解释，汽车应该会要求驾驶人先关闭再开启车辆，也就是典型的重开机程序，如此可在5~10秒内重新储存原始的空调系统状态。

更高等级的安全性

瑞萨在本月稍早发表了R-Car H3，号称是该公司第三代R-Car车用运算平台的第一款SoC，专为自动驾驶汽车打造。新元件提升了运算性能以及对汽车功能安全性的支援，采用ARM Cortex-A57/A53核心，以及ARM最新的64位元CPU核心架构。


瑞萨第三代R-Car车用运算平台R-Car H3
（来源：Renesas）

R-Car H3符合ISO 26262 (ASIL-B)安全标准，而Vivekanand 表示，该公司的计划是在自动驾驶车辆平台上提供更高等级的功能安全性，在一个模组中添加PH850/P1X微控制器，内含“锁步(lockstep)”CPU核心。该款微控制器专为底盘控制、转向与煞车设计，能透过执行类似的计算与定义边界来验证R-Car H3的输出。