AUTOSAR-CP：从软件架构到平台生态

纲

AUTOSAR-CP软件架构

AUTOSAR-CP软件平台

AUTOSAR-CP平台生态现状

AUTOSAR-CP平台未来展望

序

        AUTOSAR-CP的软件架构和AUTOSAR-CP软件平台生态是密不可分的。前者是理论基础，是市面上所有AUTOSAR-CP软件平台在开发时的遵循的设计规范。后者是实践，是AUTOSAR-CP软件架构实际落地的工程产物，同时也是汽车软件工程师的工具和帮手。AUTOSAR-CP软件平台的重要性不言而喻，AUTOSAR-CP软件平台能够帮助公司快速、低人工成本、高质量地搭建出MCU软件系统。

        本文旨在借助AUTOSAR-CP的软件架构理清汽车软件开发中AUTOSAR-CP软件平台的功能职责，然后向您介绍AUTOSAR-CP软件平台的生态现状与未来展望。

乘风波浪会有时，直挂云帆济沧海

AUTOSAR-CP软件架构

架构图

     AUTOSAR (Automotive Open System Architecture)是一种标准化的汽车电子系统架构，旨在提高汽车电子系统的互操作性、可重用性和可扩展性。AUTOSAR-CP (Classic Platform)是AUTOSAR标准的一个版本。

AUTOSAR-CP软件架构图

        AUTOSAR-CP采用了分层架构。AUTOSAR-CP将整个系统划分为4个主要层次：应用层(APP)、运行时环境层(RTE)、基础软件层(BSW)和硬件抽象层(MCAL)。

        应用层(APP)：负责处理特定的业务逻辑，是整个系统的最顶层。一般会根据芯片承担的特定业务进行定制化开发。

        运行时环境层(RTE)：是APP和BSW之间的接口层，向上层（APP层）提供与硬件无关的接口和服务，是为了隔离APP和BSW而生的。承担的是操作系统中的“为用户提供接口”功能。同时为了满足复杂的汽车电子控制的系统设计和实现，RTE还提供“通信与事件处理、状态管理与错误处理、运行时配置、代码生成与集成”等功能。

        基础软件层(BSW)：提供了常见的功能库函数。通过各个功能模块共同承担的是操作系统中的“任务调度，内存管理”功能。除此以外AUTOSAR-CP作为汽车软件的专属架构，还需要在BSW层中为汽车应用场景提供丰富的软件工具，例如“通信接口、诊断服务、电源管理、安全管理、故障管理”等。

        硬件抽象层(MCAL)：是对底层硬件进行抽象，使上层软件可以独立于具体的硬件平台。承担的是操作系统中的“管理硬件”功能。

AUTOSAR-CP软件平台

AUTOSAR-CP软件平台是什么

        AUTOSAR-CP平台是一套用于AUTOSAR-CP开发的软件工具。它基于AUTOSAR标准（满足上文介绍的AUTOSAR架构）提供了一个集成开发环境（IDE），可以用于设计、开发、测试和验证ECU软件。该工具支持多种ECU硬件平台和通信协议，并提供了丰富的功能和工具，如代码生成器、仿真器、调试器等，可以帮助开发人员快速、高效地开发出高质量的ECU软件。

AUTOSAR-CP从软件架构到软件平台

        AUTOSAR-CP软件平台的介绍相当是抽象的，为了更加清晰地介绍AUTOSAR平台内容，这里我们结合AUTOSAR-CP软件架构一起来深入剖析：

AUTOSAR-CP架构图

         根据上文对AUTOSAR-CP架构的介绍：在AUTOSAR-CP标准中AUTOSAR架构被分为了应用层(APP)、运行时环境层(RTE)、基础软件层(BSW)和硬件抽象层(MCAL)四个大的层级。

        应用层(APP)：负责处理特定的业务逻辑，与业务强相关。由于各个厂商的技术方案五花八门，各个项目中对MCU的开发业务需求不经相同。因此AUTOSAR-CP软件平台并不直接参与APP的内容设计，需要根据自己对业务开发的需求自行设计和实现。

        运行时环境层(RTE)：AUTOSAR-CP软件平台向应用层提供接口的层级。AUTOSAR-CP软件平台在RTE层为应用层提供底层接口用以支持，因此RTE也常常被称为“软总线”。RTE实现了解耦和上下层分离，不管底层（BSW和MCAL）的配置情况如何，RTE提供的接口都是完全相同的。

        基础软件层(BSW)：这一层级是AUTOSAR-CP软件平台的心脏。最核心的任务调度，内存管理，功能集成都在这一层级。AUTOSAR-CP软件平台会提供一个IDE供开发工程师根据项目需要进行配置。然后AUTOSAR-CP软件平台会根据开发工程师的配置生成BSW代码。因此在BSW层级AUTOSAR-CP软件平台的任务很重，需要：1、提供IDE以供开发工程师配置 2、获得并生成配置文件 3、根据配置文件生成BSW代码。

        硬件抽象层(MCAL)：是对底层硬件进行抽象。同样的AUTOSAR-CP软件平台会提供一个IDE供开发工程师根据项目需要进行配置。与BSW层不同的是在MCAL层级AUTOSAR-CP软件平台是不会生成MCAL底层代码的，AUTOSAR-CP软件平台只负责生成配置文件去去控制MCAL底层代码，MCAL底层代码往往是由芯片厂提供和交付的。因此AUTOSAR-CP软件平台在MCAL的任务是：1、提供IDE以供开发工程师配置 2、获得并生成配置文件 3、根据配置文件控制MCAL底层代码。

        做个简单的小结，AUTOSAR-CP软件平台在AUTOSAR-CP架构的各个层级中承担以下功能：        

AUTOSAR软件平台深度参与软件开发（流程示意图）

        APP层需要自主实现

        RTE层需要使用AUTOSAR软件平台进行配置和生成

        BSW层需要使用AUTOSAR软件平台进行配置和生成

        MCAL层需要使用AUTOSAR软件平台进行配置然后使用配置文件控制底层MCAL代码

AUTOSAR-CP平台生态现状

AUTOSAR-CP生态现状

        AUTOSAR-CP架构从2003年开始设计、开发，至今已经走过20个年头。期间不断有新的厂商加入、新的问题被发现和解决。经过20年的开发、测试、修复、验证，AUTOSAR-CP架构已经相当完善和成熟。

        作为AUTOSAR-CP架构下的MCU开发的核心工具,AUTOSAR-CP软件平台有着开发难度高、开发工作量大、质量要求高的开发难点。但同时也有着市场前景广、利润丰厚、技术壁垒高等优点。下面将从当前AUTOSAR-CP的行业生态现状的四个特点来介绍：

        市场需求大：随着汽车电子系统的不断发展和普及，AUTOSAR-CP软件平台的市场需求也在不断增加。各大汽车厂商和供应商都在积极采用AUTOSAR-CP软件平台，以提高汽车电子系统的质量和性能。

        技术门槛高：AUTOSAR-CP软件平台的开发和应用需要具备一定的技术实力和经验，对于大中小企业来说，技术门槛较高，需要投入大量的人力和物力。这也是AUTOSAR-CP软件平台想要解决的开发痛点。

        市场竞争激烈：AUTOSAR-CP软件平台市场竞争激烈，各大厂商和供应商都在积极开发和推广自己的产品。

        市场前景广：特别是中小企业，AUTOSAR-CP的开发模式尚未普及和使用，随着汽车电子系统的不断发展，AUTOSAR-CP软件平台的市场前景广阔。一旦使用价格合理，使用体验友好，中小企业也可以借助AUTOSAR-CP软件融入市场，实现安全且快速地发展。

        总的来说，AUTOSAR-CP软件平台有市场大，前景广的行业特点，大企业可以在其中搭建平台，建立领域，借此平台中小企业也可以省时省力，把研发精力放在打磨自己的核心技术上，实现双赢，促进行业内共同发展。

AUTOSAR-CP软件平台产品

        Vector：达芬奇        

Vector公司(来自Vector官网)

        Vector是一家德国的汽车电子公司，其达芬奇工具是一套用于AUTOSAR软件开发的工具集。Vector的达芬奇工具历史可以追溯到2003年，当时Vector推出了第一个版本的达芬奇工具。随着AUTOSAR标准的不断发展和完善，Vector也不断更新和升级其达芬奇工具，以满足不同厂商的需求。目前，Vector的达芬奇工具已经成为了AUTOSAR软件开发领域的领先工具之一，被广泛应用于汽车电子系统的开发和测试中。当然除了AUTOSAR-CP软件平台：达芬奇以外，Vector还提供了其他一系列的汽车电子产品和解决方案，包括CAN总线分析仪、ECU测试工具等。

        Vector的看家本领是诊断与成熟，因此在过去的很长一段时间里达芬奇平台工具凭借其对诊断的强力支持加上工具链完善，部署应用广等特点妥妥占据平台市场C位。但其高昂的价格，售后体验差也让不少公司望而却步。是的，达芬奇的lincense多且复杂，收费及其昂贵。花高价买来的是成熟的软件和详尽的文档，但不包括贴心的管家，几乎不支持定制化，如果有问题想和Vector沟通则会发现反馈周期巨长。完美地诠释了什么叫“Vector's roof,Vector's rules”

        EB:tresos        

         EB同样是一家来自德国的汽车软件公司，全称是Elektrobit。在2006年时推出自己的第一款AUTOSAR-CP软件平台工具tresos。同样的tresos是一套完整的工具包，能够胜任AUTOSAR-CP开发中的RTE、BSW、MCAL多个层级的开发工作。

        tresos的看家本领是底层支持。tresos与芯片厂深度合作，MCAL层的配置一直是他的强项，开发者不但可以使用tresos的全套AUTOSAR-CP解决方案，还可以根据自己的需求选择部分服务，例如可以只使用tresos的MCAL配置服务再搭配其他公司的BSW+RTE产品。

        相比于达芬奇，tresos在BSW的诊断和整体AUTOSAR-CP软件平台的成熟度方面都要稍逊一些，但是由于其在MCAL配置方面的专长：tresos实现MCAL+达芬奇实现BSW&RTE+自主研发APP在很长时间都是头部车企的通用解决方案。

        普华：ORIENTAIS

        近年来随这国内的电动造车热，与雨后春笋的国内新平台新势力不同，普华是在2010年就成为了AUTOSAR协会成员是最早一批接受AUTOSAR架构的公司之一（当然经纬恒润是最早的，在07年就已成为AUTOSAR协会成员），同时也是中电科旗下的老弟。融入国际体系+国家队大力支持的打法在普华身上体现得淋漓尽致。并未辜负期望的是，普华的产品和发展确实是令人骄傲，前不久获得了AISL D的安全认证，也证明了其在保证汽车功能安全上的底蕴和实力。

        普华的看家本领是专精细分领域。在整车网络测试特别是CAN\LIN总线方面普华有相当的实力。但普华的软件产品同样也是价格不菲，更加致命的是对全AUTOSAR系统的支持力度不够，所以近几年普华也是在健全平台方面持续发力，在不太擅长的领域与其他厂商合作，尝试建立一套全面且完善的解决方案。

        华为：VOS        

        

华为-智驾白皮书

        华为和VECTOR、普华等“中立的”技术提供商不太相同，华为是相当深度地参与到汽车软件设计和实现过程中的。深度合作的战略引用华为著名的007号文件来说就是“华为帮车企造好车”。这种深度参与造车，但不下场造车的平台合作模式相当有创意，在充分华为ICT主场优势的同时还起到了规避风险的作用。

        华为的看家本领是深度参与、快速迭代，相当适合希望与华为共同成长，深度交流的公司进行合作。但市场上对这种“深度参与”合作的方式褒贬不一。因为在这种模式下常常会出现“我请你来帮我写代码，你却想当我的爹？”的情况。同时由于VOS的战略目标很宏大：全系统支持AUTOSAR-CP。但实际落地的时间比较短，现阶段VOS及其配套的工具链的成熟度还是有待提升的，bug率比达芬奇要高。只能说我们国内的AUTOSAR-CP软件平台发展还需要时间，现在的VOS正处在：“This is not the end. It is not even the beginning of the end. But it is, perhaps, the end of the beginning.”

小结

        当然AUTOSAR-CP软件平台的产品远不只上面介绍的四款，市场上还有：Mentor公司的Volcano、ETAS（博世）公司的ISOLAR、东软睿驰公司的NeuSAR、经纬恒润公司的EAS等平台产品和解决方案。很明显现在的AUTOSAR-CP软件平台市场还是处在残酷的“血龙狂舞”时代。

AUTOSAR-CP平台未来展望

CP+AP联合发展

        AUTOSAR-AP是为了满足快速增长的汽车软件需求而设计的自适应平台架构。主要用于高性能，大量新需求的应用场景，例如辅助驾驶场景。在很长的时间内AUTOSAR-AP和AUTOSAR-CP的关系是合作不是竞争，因为CP虽然难以满足与日俱增的大量新需求使用场景，但是AUTOSAR-CP架构具有硬实时，工程成熟，部署时间短等优点，未来很长时间都会和AP紧密联系且共同发展。

        因此多数AUTOSAR软件提供商都在走AP+CP协同发展的道路，即为车企提供强壮的用于砍骨头的“砍刀”，又为车企提供锋利的用于片肉的“片刀”，实现既能砍又能片的一体化烹饪方案。

平台本土化

        为什么平台本土化是我们国内AUTOSAR-CP的未来发展方向？除了国家软硬件本土化，数字本土化的浪潮外还有以下几个原因：

1）国内市场近年来造车热，汽车软件行业市场需求增加。

2）国内市场不少车企有国企背景，对于软件安全（特别是数据安全）高度敏感，不愿意过多使用国外方案。

3）国内市场未使用AUTOSAR-CP的中小企业多，AUTOSAR-CP的推广潜力大，建立平台并普及有很好的前景。

4）国内平台可以针对国外软件价格高，售后服务周期长，难以实现定制化等痛点打开国内AUTOSAR市场。