目錄
1.概述
2.汽車虛擬ECU
3.汽車MCU虛擬化功能
4.小結
1.概述
近幾年，隨著智能網聯(lián)汽車普及，車型的更新迭代速度進一步提升，功能開發(fā)工程師希望在能夠在硬件成型前驗證軟件功能，意味著汽車控制器的功能開發(fā)也在不斷左移。
為此業(yè)內出現(xiàn)了對ECU進行虛擬化以加速開發(fā)的呼聲，在22年瑞薩聯(lián)合ETAS就提出了基于Zone ECU的虛擬化解決方案。
隨著這種方案的出現(xiàn)，對高端MCU也出現(xiàn)了要求支持虛擬化功能。
那么什么是虛擬ECU，什么是汽車MCU虛擬化，我來一一梳理一下。
2.汽車虛擬ECU
我們知道，一個完整的汽車ECU是包括軟件和硬件。
做過模型開發(fā)的朋友應該都有過MIL和SIL的經驗，忽略掉ECU硬件，直接在x86平臺的PC機上驗證軟件功能，這就是虛擬ECU最初的形態(tài)。
由于這種只是運行在PC主機上的仿真軟件，無法對軟件的實時性、效率、性能做出有效評估(simulink仿真的步長讓人窒息)；慢慢提出了一種將ECU硬件也進行虛擬化的需求，這就需要對MCU內核、外設資源以及ECU外圍電路進行詳細建模以達到與實際ECU硬件相近甚至完全一致的效果。
基于此，個人理解的虛擬ECU就主要分成兩大類：
- 基于PC編譯器編譯生成的ECU軟件，該軟件運行在PC主機，沒有ECU硬件支持，因此該虛擬ECU(vECU)只能驗證部分功能，較少能夠做全功能驗證，常見工具如ASCET、Simulink等；
Simulink提供的汽車ABS仿真建模
- 基于目標MCU編譯器(例如Tricore系列、RH850系列)編譯生成的ECU軟件 + ECU硬件的板級建模，該vECU就與真實ECU相近，該vECU同樣可以運行在PC。常見編譯器如GreenHill、Tasking、HighTec；常見硬件建模如新思提出的Silver虛擬ECU仿真平臺，實現(xiàn)了把開發(fā)任務從路測和臺架轉移到PC，大大提高效率。
新思提出的Silver方案，不受硬件資源限制，可對ECU軟件的不同層級在PC測試
在收集這塊資料時，翻到了新思對vECU的具體定義，非常詳細。這里分享給大家：
從上圖可以看到，vECU的等級是從Leve0-Level4；
- Level 0：針對算法模型，常見的就是Matlab/Simulink、ETAS Ascet，這個就與之前定義的基于PC編譯器的虛擬ECU類似；
- Level 1-3：隨著算法的成熟，軟件開發(fā)人員希望能夠在一個真實的ECU環(huán)境下進行驗證，但是此時硬件如果還沒有成熟(如果軟硬件并行開發(fā))，新思就提供了很完整的解決方案；它基于Classic AUTOSAR提出了BSW各層級的軟件仿真代碼，包括RTE、I\O、MCAL甚至說中間件等，那軟件開發(fā)人員就可以基于此將應用代碼集成并在PC主機編譯進行仿真測試?；
- Level 4：到達這一層級，軟件開發(fā)人員就更過分了，他想要上量產代碼了，但是硬件還在定版，這時候就如果能基于目標內核編譯出完整的hex文件，然后在仿真平臺測試，如上圖Level 4b中的深綠色方框；迭代測試后就可以結合實際硬件ECU量產了。
具體產物在不同階段如下：
?從這個角度來看，隨著vECU的提出，在硬件建模、算法建模方向的人員需求是逐年提升的；傳統(tǒng)OEM或者Tire1的開發(fā)模式會有顛覆性的改變，冗余的ASPICE、V model可能會被挑戰(zhàn)，因為上述提到的vECU可以更容易實現(xiàn)CI/CD。
這是我對虛擬化ECU的理解。
3.汽車MCU虛擬化功能
那么現(xiàn)在S32Z、U2A、TC4xx提出的MCU虛擬化跟虛擬ECU有什么關系呢？
個人認為，上述MCU提出的虛擬化是指硬件虛擬化，這是為中央域電子電氣架構做準備的功能。通過一顆芯片能夠實現(xiàn)多個汽車ECU功能。我們以S32Z公開培訓資料為例：
在當前多域控的整車電子電氣架構里，域控其實還要下掛很多子節(jié)點，如上圖：動力控制ECU、BMS等等，用硬件資源定義汽車架構。
隨著功能的融合和架構的眼睛，有沒有可能使用一顆芯片零成本移植以前獨立ECU的所有功能(pin2pin)？顯然參考以前座艙域SoC的開發(fā)方法，使用hypervisor為儀表和中控提供服務，MCU也可以實現(xiàn)，如下：
將上述提到的PDC、INV、BMS、EMS等功能全部集中到一顆MCU，從而實現(xiàn)了當前越來越流行的軟件定義汽車。例如，S32Z支持4個物理內核，但是現(xiàn)在有6個大型功能需要集成，在功能軟件不做大修改情況下，使用Hypervisor虛擬出6個CPU運行不同功能，保證這些應用軟件運行時就像自己獨占這顆MCU資源。如下圖：
因此，為了實現(xiàn)資源的合理利用，在芯片定義階段就需要定義好虛擬化場景下資源的劃分，如下圖：
4.小結
因此，我們提到的MCU虛擬化更多偏向于硬件虛擬化，為了滿足OEM不斷演進的電子電氣架構要求。文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-824494.html
而汽車ECU虛擬化是為了滿足開發(fā)人員加速軟件開發(fā)提出的解決方案，二者還是有比較大的區(qū)別。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-824494.html
到了這里，關于汽車虛擬ECU和MCU硬件虛擬化，傻傻分不清楚的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內容，請在右上角搜索TOY模板網以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章，希望大家以后多多支持TOY模板網！
