【中国软件评测中心】车载智能计算基础平台参考架构2.0(2023年)
《车载智能计算基础平台参考架构2.0(简称参考架构2.0)》继“2023世界智能网联汽车大会”全体大会发布之后,经参考架构2.0编制委员审定和行业征求意见后,于2023年10月25日中国汽车工程学会汽车基础软件分会一届二次会议上公布白皮书全文。
会上中国软件评测中心、国家智能网联汽车创新中心、中国汽车工业协会、中国汽车工程学会等联合发布单位出席并公布白皮书全文。国家智能网联汽车创新中心副主任、参考架构2.0编制委员会主编张文杰发表“全文技术解读”主题报告,电子科大罗蕾、清华大学陈渝、复旦大学彭鑫、清华大学郑四发、上海交大殷承良、北京大学曹东刚、上海大学李玉峰、中国一汽李丹、合众汽车申水文、合众汽车王野、东风技术中心王恺、国汽智控尚进、国汽智控丛炜、中兴通讯古永承、中兴通讯刘建业、华为周铮、斑马智行王恺、北斗星通袁宏、普华基础软件董自强、中瓴智行钟卫东、深信科创潘余曦、经纬恒润于雅琪、黑芝麻游昌海、黑芝麻陈维富、地平线程智锋等70余名行业专家共同见证。
参考架构2.0由中国工程院院士、国家智能网联汽车创新中心首席科学家李克强担任编写委员会主任,国家智能网联汽车创新中心、中国软件评测中心、工信部装备工业发展中心、清华大学、电子科技大学、复旦大学、紫金山实验室、中国一汽、东风商用车、上汽集团、吉利、比亚迪、广汽丰田、合众、蔚来、赛力斯、宇通、国汽智控、黑芝麻智能、地平线、华为、普华基础软件、中兴通讯、斑马网络、中汽创智、东软睿驰、中瓴智行、经纬恒润等40家单位100余名专家分工协作,历经7个月深度研讨共同撰写而成。下一步将持续开展技术解读和迭代更新,帮助企业降低产品开发成本,打造架构统一、分层解耦,具有技术竞争力的车载智能计算基础平台产品,建立差异化竞争优势。
车载智能计算基础平台的主要目标包括,支持异构多核高算力与冗余的硬件架构、SOA软件架构、车内高带宽主干通信网络及多种网络协议、OTA升级等,满足高实时、多级功能安全需求、及网络安全与数据安全要求,实现软硬件的平台化、标准化,构建软硬件一体化技术体系,促进智能网联汽车的创新化、生态化发展。车载智能计算基础平台参考架构包含异构分布硬件架构、车控操作系统、安全体系、工具链。
异构分布硬件架构负责提供各类硬件接口和满足多方面算力需求,包括AI计算单元、通用计算单元、控制单元和安全处理单元等。
车控操作系统是支撑智能网联汽车驾驶自动化功能实现和安全可靠运行的软件集合。车控操作系统采用纵向分层(包含系统软件和功能软件)、横向分区(包括安全车控操作系统、智能驾驶操作系统)式架构。
——系统软件纵向分为跨内核驱动框架层、内核及虚拟化管理层、系统接口层、系统中间件层。系统软件通过标准的系统接口、系统中间件向上层提供服务,实现与功能软件的解耦;通过跨内核驱动框架(包括AI驱动、BSP等各类驱动)、硬件抽象层,实现与硬件平台的解耦。
——功能软件根据各类智能驾驶功能的核心共性需求,定义和实现共性的功能组件,并通过标准的应用软件接口及服务,向上层应用软件提供服务,实现与应用软件的解耦。
安全体系保障车载智能计算基础平台的质量安全和使用安全,包括功能安全、预期功能安全、网络安全、数据安全、OTA安全、融合安全等。
工具链为车载智能计算基础平台的开发迭代提供支撑,包括开发调试工具、测试仿真工具、持续集成工具、过程管理工具等。
车载智能计算基础平台结合传感器、V2X、动力、底盘控制乃至车辆平台,向上支撑应用软件开发。应用软件运行于车控操作系统之上,负责智能驾驶具体功能的实现。当前L1、L2级智能驾驶应用已逐渐成熟普及,包括自动紧急制动(AEB)/自动紧急转向(AES)、车道保持辅助(LKA)/车道居中辅助(LCC)、自动辅助导航驾驶(NOA)/智能辅助导航驾驶(NOP)等。L3级以上自动驾驶应用正在开发和推广之中,包括自主代客泊车(AVP)、自动驾驶出租车(RoboTaxi)、绿波车速引导(GLOSA)、驾舱融合应用及车路云一体化应用等。
车载智能计算基础平台的主要目标包括,支持异构多核高算力与冗余的硬件架构、SOA软件架构、车内高带宽主干通信网络及多种网络协议、OTA升级等,满足高实时、多级功能安全需求、及网络安全与数据安全要求,实现软硬件的平台化、标准化,构建软硬件一体化技术体系,促进智能网联汽车的创新化、生态化发展。车载智能计算基础平台参考架构包含异构分布硬件架构、车控操作系统、安全体系、工具链。
异构分布硬件架构负责提供各类硬件接口和满足多方面算力需求,包括AI计算单元、通用计算单元、控制单元和安全处理单元等。
车控操作系统是支撑智能网联汽车驾驶自动化功能实现和安全可靠运行的软件集合。车控操作系统采用纵向分层(包含系统软件和功能软件)、横向分区(包括安全车控操作系统、智能驾驶操作系统)式架构。
——系统软件纵向分为跨内核驱动框架层、内核及虚拟化管理层、系统接口层、系统中间件层。系统软件通过标准的系统接口、系统中间件向上层提供服务,实现与功能软件的解耦;通过跨内核驱动框架(包括AI驱动、BSP等各类驱动)、硬件抽象层,实现与硬件平台的解耦。
——功能软件根据各类智能驾驶功能的核心共性需求,定义和实现共性的功能组件,并通过标准的应用软件接口及服务,向上层应用软件提供服务,实现与应用软件的解耦。
安全体系保障车载智能计算基础平台的质量安全和使用安全,包括功能安全、预期功能安全、网络安全、数据安全、OTA安全、融合安全等。
工具链为车载智能计算基础平台的开发迭代提供支撑,包括开发调试工具、测试仿真工具、持续集成工具、过程管理工具等。
车载智能计算基础平台结合传感器、V2X、动力、底盘控制乃至车辆平台,向上支撑应用软件开发。应用软件运行于车控操作系统之上,负责智能驾驶具体功能的实现。当前L1、L2级智能驾驶应用已逐渐成熟普及,包括自动紧急制动(AEB)/自动紧急转向(AES)、车道保持辅助(LKA)/车道居中辅助(LCC)、自动辅助导航驾驶(NOA)/智能辅助导航驾驶(NOP)等。L3级以上自动驾驶应用正在开发和推广之中,包括自主代客泊车(AVP)、自动驾驶出租车(RoboTaxi)、绿波车速引导(GLOSA)、驾舱融合应用及车路云一体化应用等。