面向SOA服务的智能汽车高性能计算平台规划与测试打算

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  • 2024-11-15

​车载算力平台的开展:性能集成度、算力需求、软配件复杂度、通讯需求指数升高;随着EE架构开展,逐渐走向计算中央化、数据和动力区域化的外形。整车EE架构与车载算力平台开展的瓶颈在于其便捷的逻辑处置、软配件不通用、运行性能固化、软件无法迭代等不利起因,造成这代智能驾驶产品的运行才干无法真正实用于未来的智能汽车开发环节。关于下一代智能驾驶来说,须要弱小的数据处置才干,比如经常使用千兆以太主干网,5G高带宽,AI计算平台技术;同时,放开的API与IDE也可以将多种传感器数据启动融合,成功数据与API的放开共享,从而领有弱小的运行治理程序APP开发集成环境。

为成功智能车载软件的极速开发,蕴含面向服务的设计环节,应答始终测试环节中产生的新场景的极速迭代,满足客户千人千面的需求,缩短整个汽车开发周期。此外,经过软件的极速部署,软硬分别,软件重组,运行新增,成功外部资源的有效整合,参与车辆服务的丰盛性。

基于SOA的集中式域控架构设计

关于高性能计算平台而言,通常驳回集中化跨域融合的域控架构,须要成功多存在于互联类性能或域控间间接交互成功的性能,经过繁多大脑HPC+区域控制的架构打算,要求区域控制器承当代理(Proxy)功用,往往与面向服务的SOA架构一同绑定来启动设计,这将造成灵敏性裁减性较高的SOA在下一代集中式域控架构中的浸透率将十分高。

驳回SOA设计理念,在SOA服务中成功软配件解耦,控制IO虚构化、服务化。启动车内多层级服务的定义和部署是下一代域控平台通用的设计打算。关于集中式域控制器平台而言,设计环节中需将车辆控制、智能驾驶、智能座舱多域融合,配件资源共享,数据实时共享域控配件:各畛域内最先进的芯片,经过高带宽低时延Switch级联软件,除了实事成功算力裁减和多域融合,也可以成功高安保、硬实时OS、两边件及运行运转环境域控与其余控制单元之间通讯。

如下图显示了一种基于中央计算单元+区域控制单元的物理架构,关于成功真正的中央计算平台而言,还须要设置1-多个区域控制器PDC、VDC等组成的环网架构用于成功数据和动力网关的性能,从而缩小线束数量/长度,优化动力智能化治理形式,有效优化中央域控制器软件化的性能。

此外,关于上述大数据交互来说,也须要设置相应的替换传输单元启动相应的数据替换。这些替换单元包括PCIe Switch、Ehternet Switch、TSN Switch;其中,PCIe Switch满足算力芯片之间的实时大数据交互;处置高带宽、低延时的痛点需求成功恣意端到端之间的数据传输,且带宽在20Gb/s以上,物理隔离,单点失效不影响系统失效。TSN Switch具有CAN/CANFD/LIN到以太网的双向传输协定转换性能。成功了TSN协定中的NC/EE/BE不同优先级数据流转发和数据替换。可兼容其它合乎车载规范的TSN设备。Ethernet Switch 用于衔接以太网之间或许以太网与极速以太网之间的替换机,该替换机经过物理编址、网络拓扑结构、失误校验、帧序列以及流控,从而节俭了资源和期间,提高了数据传输的速率。

这里咱们须要说明一下,集中式域控设计中须要撑持SOA成功的技术载体。包括了面向服务的通讯SOC:DDS、SOME/IP等及服务接口定义和成功;同时面向服务的软件架构撑持SOSA:如AP,是可满足性能安保的必定实时性要求的打算;面向服务重用共享架构设计SORS:自上而下与自下而上的联合,保障服务重用共享以及裁减;

基于SOA范式的产物蕴含了服务虚现的代码/模型,集成了(服务代码+SOC代码+允许SOSA系统环境)的控制器,整车由该控制器组成的子系统。下图显示了一种典型的对域控来说基于SOA从系统设计到代码成功模型的流程图。

基于SOA服务的终端测试

1、基于SOA服务的终端测试流程

关于下一代智能驾驶系统SOA来说,除了应该明白把握SOA自身的定义外,还须要把握如何测试SOA,了解其成功的技术产物是什么,基于SOA的实事实体又是什么,基于SOA理念的新EE架构将如何展开测试。本章节将具体讲述SOA的测试流程和方法。

要分明了解SOA的测试流程,首先须要把握SOA的设计流程。他包括9个子流程,区分如下:

A1:整车Feature List定义;

A2:Feature的usecase剖析;

A3:逻辑子系统定义;

A4:性能需求规范;

A5: 针对SOA服务和服务接口定义,其中服务蕴含从可行性和必要性角度,哪些性能实用于作为服务,定义其颗粒度,基础服务、裁减服务、运行服务,同时须要定义服务接口;

A6:网络拓扑定义;包括定义拓扑结构、所需通讯技术选用;

A7:性能调配和服务部署;

A8:面向服务和面向信号的通讯设计;

A9:开发(AP、CP、ROS、COTS等平台选用)、集成、测试;

关于SOA测试对象来说,是参照一种树形结构的形式启动测试的,如下图所示。

首先,是须要启动整车层面剖析,使得整个环节愈加智能(如智能/辅佐驾驶、人车监测)、愈加友好(如语音控制、文娱冲浪)、愈加灵敏(如性能更新);其次,是要启动系统层面剖析,包括传统基于信号的散布式性能成功,基于高内聚低耦合的服务及服务组分解功,成功混合异构。

在下一层是启动部件层面剖析,蕴含ECU功用和外形剖析,即成功“阶级”分化。首先是外围阶级、大脑级,蕴含域控制器、计算平台多系统多处置器AP+CP,运行服务的提供者和生产者,大网关。桥梁中枢,重生代的区域控制器(VIU类),少量通讯端口与IO同时存在,CP;区域网关/代理网关(S2S),统筹区域局部控制性能,提供基本服务和裁减服务。间断适度,夹心层:底盘控制、主动安保类,典型嵌入式系统,性能安保即实时性要求高的系统;终端层蕴含传感器及口头器等。

2、基于SOA服务的终端测试方法论

关于SOA的测试来说,首先须要树立和适配测试规范。咱们知道,整个测试的分层包括部件、系统、实车。其中部件和系统级别包括验证性能等行为能否与需求规范分歧;关于实车来说须要确认能否满足用户、法律法规等需求。

测试的关键是基于需求规范、用户经常使用、行业法规和规范角度开发测试用例;基于阅历和场景开发测试用例和被测对象。增量和变量需求包括新车载通讯技术SOME/IP、DDS、TSN、同步CAN等;新增测试类别包括服务接口测试;新增外形和载体包括服务、S2S、异构型域控/HPC、ZCU/VIU/PDC;新性能和运行场景包括共性化性能、远程诊断、网络/数据安保等。

整个测试规范的开发包括,新的车载通讯技术测试、服务接口测试、服务“逻辑”测试。

这三大测试包括SOME/IP中的TC8的协定分歧性测试、基于自定义需求规范和性能规范,开发测试规范,源自阅历的鲁棒性和场景测试;DDS中有基于自定义需求规范和性能规范,开发测试规范,如端到端延时、QoS性能不兼容等;TSN中针对AS、开发测试规范及启动、提前、稳固性等方面的测试。服务接口测试蕴含基于服务接口规范开发基础服务、裁减服务和运行服务接口定义的分歧性测试,信息时序、数据非法性和鲁棒性测试。服务逻辑测试关键是依照不同层级的需求树立部件级、系统级和实车级测试规范,越向下层,测试用例复用度越高。基于SOA特点,将成功机制、运行场景相联合,在不同层级参与测试用例,如可惹起资源消耗场景,端到端服务稳固性和交互照应性能测试,服务与信号转换的性能测试。

如何搭建SOA的测试环境呢?

首先,新架构上方的ECU“阶级”分化,传统“三大件”(包括底盘、车身、动力)控制形式从原始的感知控制一体机朝向性能成功“高内聚”&“低耦合”的趋向,软件迭代越来越快,ICT等行业的成功技术和流程技术将更多的注入到整个变动应战中。

其影响是在部件级测试中,针对外围控制器的智能化测试更关键,而测试环境的复杂度取决于ECU处于何种阶级。系统级测试则更为关键,环境复杂取决于性能成功形式和调配打算。整车级测试是对传统大VV HIL将必定水平弱化。通常,HIL测试系统惯例配件IO的比严重幅降落,通讯资源类型和数量更多,不凡需求驳回不凡打算;如TSN、LVDS等专门的通讯测试。而关于HIL测试系统软件及工程开发而言,测试系统软件的顺应性、裁减性更为关键,这关键可以降落二次开发上班量:如对SOME/IP、DDS、HTTP、MQTT等协定允许。另一方面,仿真环境开发上班将参与:如须要搭建SOME/IP、DDS“参考ECU”的“交互行为”开环模型。对CI/CT的允许:包括系统远程/云端控制、实时监测和自我包全;允许被测对象的远程刷写和编码;允许软件迭代变卦点与测试范围的关联等。

关于整个SOA测试而言,其测试手腕关键包括虚构ECU测试技术,其中须要了解成功原理、其顺应答象剖析、前提条件剖析、成功关键技术构建等。同时经常使用汽车行业干流工具链对前端模型、软件代码启动有效测试,同时除“在线”智能化测试外,基于数据的“离线”测试也成为可选和补充。为了保障测试颗粒度更细,可以经过将测试上班前移,极速构建,适配性强,顺应“适宜于”汽车畛域的矫捷开发。

如下图示意了针对基于SOA服务模型开发环节中,典型的服务接口测试规范实例。可以看出全体的SOA测试规范、步骤和需求结果。

总结

本文首先对基于SOA的集中式域控制器设计逻辑、架构启动了形容,并且关于该设计将如何满足第二局部对SOA的有效性测试启动了关联。SOA的整个开发环节须要启动相似数据闭环,即从设计、开发到测试的整个流程都须要有完整的关联。假设是协作开发的形式,须要分清主机厂和供应商之间的责任界定,确保最终的测试结果满足开发需求预期。当然,无论从开发还是测试,整个基于服务的工具链应该确保分歧性,防止产生边缘化不分歧造成的结果偏向。​

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