2022年9月21-22日，由NE时代主办，巨力自动化总冠名，巨一动力、中车时代电气、华域电动、上海电驱动战略合作，华为数字能源、智新科技生态合作的“2022（第二届）全球xEV驱动系统技术暨产业大会”在上海嘉定圆满召开。

在22日的分论坛上，东软睿驰 NeuSAR 业务线产品总监安志鹏分享了动力域控下的基础软件部署，介绍了AutoSar的前世今生，也很完整地讲解了AP和CP的区别。

当谈到芯片更新的时候，往往会提到国产化芯片，尤其是今年电驱供应商受芯片短缺的影响非常大，也非常痛苦。设想了一下，有没有可能AutoSar将来也会出现继硬件之后的一种短缺呢？

以下为现场实录：

大家好，我是东软睿驰的安志鹏。我分享的标题分为四部分：第一部分电机控制器软件中的AUTOSAR架构和作用。第二综合来看电机控制器和AUTOSAR的发展历程。第三部分AUTOSAR AP和CP的主要区别。第四部分动力域控下AUTOSAR如何选择。

第一，电机控制器软件架构中的AUTOSAR。

传统的电机控制器软件开发模式都是这种非AUTOSAR的，大家耦合关系都很强。如右图，它没有一个标准的接口，很多都是公司里面比较有经验的架构师自己做的一套架构，不可能考虑得那么周全，有些接口有出入的话就会导致整个软件要重新返工要大改，非常繁琐，软硬件耦合太强，不利于大家分工协作。

AUTOSAR的好处是什么？引入AUTOSAR之后，软件和硬件是彼此独立的，它可以通过分层架构减少模块间的耦合，软件的复用度就会提高。“天下大事，分久必合，合久必分”。参照手机充电线行业，最开始手机充电线大家都是五花八门的，诺基亚是圆口的，摩托罗拉也有自己的格式，大家的充电线都有各自的格式，互相不通用，如果手机充电器没带，想借一个充电器不一定借得到，非常麻烦。后来统一之后，都做成了Mini USB接口了，总归“分久必合”。总有人觉得基于这个标准之上，自己能做得更好，所以就出现了“合久必分”的状态，比如现在有人做快充、Typ-C接口的充电器。汽车行业远远比数据线庞大得多，所以它的“分久必合，合久必分”战线会拉得更长。我们现在还是处在“分久必合”的阶段，大家都是在慢慢形成一个统一的标准阶段。

刚才几位零部件供应商也都有提到，它把控制器里面的软件分成了三层，一个应用软件ASW，第二个是RTE，第三个是BSW。其中BSW又分成服务层和驱动的抽象层，以及底层驱动。驱动谁来做呢？都是各个芯片厂商自己提供，原来这些芯片厂商提供的也是非AUTOSAR的，像SDK包，现在行业比较统一，所有芯片厂商包括现在崛起的国产芯片厂商，提供的底层驱动也都是这种AUTOSAR架构的MCAL。

所有这些做电机控制器开发的零部件供应商，核心是做最底下的硬件和上面的应用ASW，这两部分是零部件供应商的核心KnowHow，中间的BSW都是委外的，毕竟AUTOSAR BSW是一个标准的产品，自己去做没必要。

第二，综合来看电机控制器和AUTOSAR BSW的发展历程。

从电机的发展历程，先说功能上面。最初的时候电机都是单一的电机功能，仅仅是功能实现而已，而且很多都是在新能源汽车引入之后，才开始做电机控制器的，先前可能都不是汽车行业的，由工业转过来的，甚至有些是做电机控制器本体出身的，转来做电控，仅仅实现电机功能而已。随着中国汽车行业发展，很多车厂都有自己的企业标准，提出AUTOSAR要求，慢慢做电机控制器的零部件供应商会按照AUTOSAR来开发。就算应用不是遵循AUTOSAR的，至少基础软件会按照AUTOSAR来开发的，通信、诊断、网络管理等协议栈，按照车厂的规范是遵循AUTOSAR的。从原来传统的只有功能实现，到我加入这些协议栈，到加入车厂定制要求之后，负载率会非常高，因为电机的实时性要求很高，慢慢大家的应用就会用到多核，大家通过多核降低负载率。功能越来越多，实时性要求越来越高，就选择多核了，一个核专门跑AUTOSAR基础软件，匹配车厂的规范要求，还有一个核单独跑电机应用，因为电机控制器的实时性要达到微秒级别，所以很多客户就单独弄一个核跑电机控制器的应用，还有一个核大家会跑一些功能安全相关的监控、信息安全相关的内容，多个核分工协作。

再往后是这个行业慢慢推出了功能安全的概念，电机控制器被定义为功能安全件，必须有功能安全的要求，所以电机控制器里面增加了功能安全的内容。

再往后就是控制成本，选择了一个多核芯片做电机控制器，实时性各方面都能满足，但是资源有些浪费。单做一个电机控制器成本有点浪费，还可以集成一些别的功能，比如DC/DC可以集成，OBC也可以集成，还有其他的电驱相关的功能都可以集成进来，集成了多个控制器的功能应用，从而降低了控制器的成本。原来两个控制器才能完成的功能，现在一个控制器就可以应对。

再到做动力域控，现在行业在发展，大家都在谈SOA，都在谈中央域控、车身域控、智驾域控等各种域控概念，为了做SOA，很多做电机系统的零部件供应商都会规划做这种架构下的动力域控。

基于电机控制器，再看一下芯片的发展历程。最初做电机控制器的人选的都是工业级的芯片，我自己做AUTOSAR这一行做了十几年，最开始也是一个程序员出身。早期我跟很多客户合作的时候，它的芯片都不是车规级的，最开始用的是TI等工业级芯片，后来用一些英飞凌的TC21x、TC23x系列的芯片。再到后来需要多核、功能安全，慢慢发展到英飞凌TC27x、TC29x系列。再到后面大家要做多合一，像做三合一，甚至有人很激进的做八合一的，要求核的数量会更多，慢慢发展到基于英飞凌TC3xx系列。刚才诸多零部件供应商也都介绍了，他们都是用英飞凌TC3xx系列的芯片了。如今中国在推动国产化的浪潮，很多厂家为了解决保供的问题，选择国产芯片。国产芯驰的E3系列号称对标英飞凌TC3xx系列。

看一下AUTOSAR怎么发展的，AUTOSAR的CP版本，最开始仅支持CAN&LIN，后来增加了Flexray、CANFD，以太网、多核操作系统、功能安全、信息安全、OTA等等。CP 2006~2021年不断地更新，2017年的时候也分支出来另一个版本Adaptive AUTOSAR，加入了很多人工智能概念，计算会更大更强，大家需要AUTOSAR跑计算能力更强的SOC芯片。

AUTOSAR有这么多版本，有人说我是不是只能选择最新的版本，老版本不能选择？其实也不是，每个版本都有一个工作组，自己发布过的版本也会一直维护。刚刚诸多零部件供应商中，有的说是基于AUTOSAR 4.3的，有的说是基于AUTOSAR 4.2的，这些版本目前来说对电机控制器暂时也是够用的。AUTOSAR这些版本之间的差异，4.x的版本比3.x的版本多了以太网多核的操作系统，多了功能安全这些概念，而4.2、4.3、4.4的版本对于做传统控制器来说差别非常小。

电机控制器与AUTOSAR BSW怎么结合的？因为生态的推动。为什么他们要去结合？因为整个行业的发展。功能安全的概念里面要求软件要分层化、模块化、可配置，说白了这些就是让你去使用AUTOSAR。你不用AUTOSAR，自己弄一套标准出来也可以，但是你要过功能安全的时候，你的评估机构会评审你的软件架构，如果你说你的软件架构是AUTOSAR版本，它觉得这一部分你是满足的，可以不对你做任何评审。如果你说我的架构自己设计的，也能满足这些要求，它会让你提供各种各样的材料去证明。再看一下车企的发展，原来去车企推零部件很简单，告诉车厂我有这个，很多车厂让你装车试试看，能用就可以了，现在再想进车厂供应商体系，需要你提供一堆的资质证明和测试文档等各种各样的材料。不管是国内还是国外的车厂，现在规范都是AUTOSAR的，甚至有些领先的车厂给你下发的需求文档都是AUTOSARArxml的格式，不遵循AUTOSAR来开发，你连它的需求都无法解读，这是从最终用户车厂的角度来看，车企在推动AUTOAR。

再看芯片发展，不管是国内还是国外的芯片厂商都能够提供AUTOSAR版本的驱动MCAL，都是根据当年这款芯片问世的时候，AUTOSAR发展到哪一个版本，芯片厂商开发对应AUTOSAR版本的MCAL。

类似于互联网支付，现在用现金支付也行，但是随着行业发展，配套设施都齐全了，大家更愿意用微信支付宝来付款。现金支付，还得确认你给我的钱是真还是假，但是微信支付宝就不需要了，转出去的钱就是真钱，不可能有假。如今也是这样，整个汽车电子行业推动我们去使用AUTOSAR。

很多电机控制器是什么时候跟AUTOSAR结合的呢？大部分都是在2017~2018年开始使用AUTOSAR。因为也是这个时候行业推出了功能安全，以及大规模的AUTOSAR的量产案例从国外传到国内。

第三，AUTOSAR AP和CP之间的区别。

AP的出现有两大技术驱动力，首先是通信速率。车子里面的通信数据量和速率要求越来越大，越来越高，从原来的CAN，扩展到以太网。传统的都是CAN的点对点的通信模式，以太网可以支持基于服务的模式。原来AUTOSAR CP都是基于CAN设计的，最早的时候没有以太网，随着行业发展，有了以太网之后，AP里面对以太网的应用做得更好，像电脑、手机行业。

第二是计算能力。比如自动泊车、环境感知、路径规划等等这些高级功能，对处理器的算力要求远远高于现在多核的。不管你有多少个核，因为AUTOSAR CP是跑MCU的，内核架构的算力是远远不足的，哪怕通过一些核来叠加，还是达不到大算力计算的要求，所以不得不使用大算力的SOC芯片。

如图所示是电子架构变更。最早的时候，是最左边的第一个图，都是分布式的，每个控制器都有自己独立的功能。发展到近几年，大家都想做域集中式的，每条总线上分布1个域控。再到当前比较热门的整车集中式架构，就是第三个图。这种架构有一个核心的中央域控，再挂几个区域控制器。有的一拖三，一个中央域控，加一个动力域控、智能座舱、智驾域控，也有人一拖四，每个车企架构不同。这种架构有一个好处，它有一个中央计算平台，它是一个最高决策层，这样可以更好地支持SOA。好比一个班级，最开始有老师一个人统一管理，班级里面大概只有20个学生，老师也管得过来，但是慢慢地班级越来越大，学生越来越多，就像车上控制器越来越多，老师管不过来了，怎么办？要分组，分五个组，每个组里面有一个组长，帮我一起管理。慢慢地功能越来越多，甚至组长都管不过来的情况下，就成立一个中央域控，好比选一个班长出来，然后再管组长，组长再管下面。这对于老师来说管理就非常方便，直接跟班长（中央域控）对接就可以了，更容易管理（实现SOA），而不用像原来那样分散管理。可能未来就是第四种，也许还在遥远的将来，如果有芯片发展到既能保证高实时性，又能保证大算力的情况下，一个中央电脑就可以了。

如图所示是CP的详细软件架构图，最底下是芯片的MCAL驱动，然后是基础软件BSW，再是RTE，再是应用软件ASW。如图所示是AUTOSAR的AP架构图，下面跑的都是非实时性的操作系统，上面跑一些AUTOSAR协议栈，再上面是客户的APP。

这个图所示是AUTOSAR官方它把CP和AP做了一个简单的对比。

• 硬件上

它们俩的区别，CP一般运行在8位、16位、32位上面，算力都是比较低的。AP的AUTOSAR至少运行在64位的高性能处理器MPU和CPU上。AP AUTOSAR一般几个tops，现在也有几十、几百个了。AP的AUTOSAR还可以运行在虚拟机上，编程语言上CP更多的是C语言，相关标准是MISRA C。AP更多是基于C++的，代码执行CP是ROM上跑的，AP是基于RAM上跑的；地址空间CP是固定的，AP可以有虚拟的地址空间。

• 在基础软件上

CP基于OSEK，AP基于POSIX OS。CP都是静态配置，AP可以动态配置，CP任务调度周期可以达到微秒级别，可以满足电机控制器实时性的要求，但是AP AUTOSAR都是毫秒级别的，都是几十、上百个毫秒，实时性没有那么高，它是一个软实时的。通信方式，传统CP主要基于CAN和Lin的，基于以太网的话，也是静态配置好的，而不是真正面向服务的，但是AP是可以的。功能安全，CP会更好，CP可以支持到功能安全ASIL-D，但是AP可以支持ASIL-B的等级，CP相对成熟，它有Safetylib、E2E、OS SCW支撑，但是AP还在不断完善，基于功能安全相关的还在补充。应用领域，CP AUTOSAR应用在对实时性要求高、对功能安全要求高、对算力要求高的场景中，如引擎控制、制动系统等传统ECU。AP的AUTOSAR一般应用在对实时性要求不高，对功能安全要求也不是很高，对算力要求非常高的场景，像自动驾驶、智能座舱、中央域控等新型的控制器上。

功能配置方面，CP是静态配置，AP可以动态配置。比如智能机，你想装什么应用都可以后装，可以动态加载。现阶段AP和CP互相补充，也不会说谁取代谁，做车机的人都是1个MCU+1个SOC，域控都是用多核异构的。

第四，动力域控下AUTOSAR如何选择？

汽车的电动化、网联化、智能化成为汽车行业发展的主流和趋势。电动化催生了电机控制器，网联化和智能化催生了Adaptive AUTOSAR。电机控制器的发展趋势是动力域控，AUTOSAR也发展出了AP，动力域控该继续使用CP，还是跟新鲜事物AP结合？我们要看动力域控的特点，动力域控实时性要求高，功能安全要求也高。动力域控跟网联化、智能化关系不大，也没有大量计算，也没有大数据需要传输，也没有算法需要处理，这些要求它都没有，所以动力域控还是更适合在MCU里面跑AUTOSAR CP。

很多零部件供应商之前都在电机控制器上，已经购买并使用过AUTOSAR CP，原来的AUTOSAR CP是否够用？是否需要升级？最新的R21-11版本里面，基于Classcic AUTOSAR增加了一些新特性，像Memory Stack重构支持新的使用场景，不仅用于存储非易失数据，还考虑到OTA刷新等应用场景，它简化了硬件驱动层，原来都是简单的架构，现在把它分成了BNDM大数据管理的，还有OTA的，动力域控将来会不会做OTA？肯定也要做，新版本对我们来说也是有用的。

再看一下CP灵活性。当ECU融合度越来越高，一个大ECU集成了诸多传统控制器的功能，ECU软件越来越复杂，且由多方合作开发。大家各自做好以后，最后整合到一起，能顺利地整合不容易，可能比较难，因为很多地方需要大家去协同，CP灵活性功能主要思想在于，其中的软件可以划分成不同的Cluster，支持单独的软件构建和更新（分包刷写）。AUTOSAR架构里面又加了中间两层，更独立，更好地实现应用软件和基础软件的隔离。

早期的AUTOSAR版本慢慢也不能满足动力域控的需求，像OTA、多功能整合场景，需要选择最新的AUTOSAR版本更适合。AUTOSAR的版本升级费用，各家商务策略不同，大家可以各自了解一下。

最后介绍一下我所在的公司及我自己，目前我在东软睿驰负责所有的AUTOSAR业务，我2008年毕业，做了八年的AUTOSAR BSW程序员，跑了七年市场，工作15年，大家如果有AUTOSAR方面的问题，或者有AUTOSAR业务需要，可以跟我联系。分享就这么多，谢谢大家的聆听！