隨著電動車市場的持續增長，智能化的角逐已然成為競爭的關鍵點。其中，SOA軟件架構和OTA功能的引入，使得汽車成為全生命周期的開發，軟件迭代測試效率亟待提升。

昆易電子集群測試事業部總經理白日光是汽車軟件測試領域的專家，他帶領團隊積極推進智駕虛擬測試系統的研發和落地，為未來整車跨域融合仿真測試和自動駕駛虛擬仿真測試打通技術路徑。

他表示，“集群測試”具備可配置性、可擴展性，做到多用戶遠程訪問、多環境并發執行，同時滿足時間同步和數據同步要求，且實現后臺數字化管理，能夠有效應對軟件測試的嶄新挑戰。2023年12月19日，在長城汽車2023技術研討會上，白日光圍繞集群測試技術方案、集群測試客戶價值以及昆易在此方面的具體優勢進行了經驗分享。

白日光 | 昆易電子集群測試事業部總經理

以下為演講內容整理：

隨著電動車市場的持續增長，智能化的角逐已然成為競爭的關鍵點。其中，自動駕駛和智能座艙這兩個板塊無疑是近幾年來大家熱議的焦點，“新四化”趨勢對電子架構的影響也是主機廠一直在深入探討的問題。

從目前客戶的訴求來看，電子架構正朝著幾個方向演變：

圖源：昆易電子

一是降低整個電子系統的復雜度。這意味著控制器將越來越集中化，同時，整個系統的控制器數量會減少，基于高性能MCU和MPU的應用，控制器數量將進一步精簡，網絡帶寬則相應提升。

二是提升電子電器架構的效率，減少線束長度與重量，優化擴展接口，優化整車能耗。

三是提升總裝產線裝配效率，減少生產相關人力依賴，降低總裝生產節拍，讓電子架構更簡單。

四是更快速的開發與集成，軟件變更響應快速，縮短開發周期。

五是軟硬件解耦已成為大勢所趨，這有助于提高軟件迭代速度和軟件化程度。

當前，整個行業的電子計算架構呈現出兩個并行的發展方向。一種是域架構，它延續了以往電子架構的發展趨勢，即功能塊化，每個功能塊的集中度越來越高。在域架構中，自動駕駛、智能座艙、車身、動力和底盤這五大領域，其控制器的復雜性將不斷增強。

然而，我們也看到了另一個重要的變革方向——特斯拉引領的區域架構。這種架構將汽車功能按照區域進行劃分和集成，許多新興的汽車制造商都在向這個方向努力。其優勢在于功能是按照區域劃分的，相同區域的底盤、動力和車身功能都被集成在了一起，從而減少了線束的數量。

汽車軟件測試挑戰

無論是域架構還是區域架構，它們都給整個控制器的硬件和軟件帶來了新的挑戰。

在硬件領域，我們看到了一些關鍵的變化。首先，硬件的復雜性正在顯著增加。以車身控制器為例，過去一個BCM只需處理100多個信號，而現在，車身域控制器則需要處理200到300個信號，這表明單一功能的集中度越來越高。此外，數據帶寬也在持續增長。目前，域架構中的核心組件已經達到了數百兆通訊帶寬的要求，未來甚至可能出現10千兆帶寬的需求。對AI算法和CPU算力的需求也在不斷增長，這反過來又加大了控制器的測試難度。為此，我們提出了“集群測試”的概念應對這一挑戰。

在軟件方面，挑戰同樣嚴峻。軟件代碼量正在呈指數級增長，使得“軟件定義汽車”成為可能。為了應對這一趨勢，我們正在探索新的軟件架構如SOA，讓我們的汽車軟件能夠不斷迭代和快速更新。OTA技術是實現這一軟件架構的關鍵，它使得軟件可以通過遠程升級和刷新來迭代我們的產品。隨著這一新軟件功能的引入，汽車軟件將形成“全生命周期”開發模式，汽車被銷售只是這個生命周期的開始，在整個生命周期中，軟件都會持續更新和迭代。

軟件測試領域正面臨一項難題。隨著軟件的快速迭代和SOA化，我們的軟件已經成為一個全生命周期的產品。此外，新技術架構為我們的產品帶來了全新的形態，例如域控制器和區域控制器，這與傳統的產品形態完全不同。為了應對這些新的產品形態，我們需要投入大量的測試設備，甚至可能需要購買新的測試設備。為此，我們提出了“集群測試”的概念解決這一問題。可以繼續使用已有的測試設備，無需大量同步投資。

此外，域架構和區域架構的聯合測試也是新挑戰。在未來，多種功能將在多個控制器中融合，為了測試一個完整的功能，需要多個控制器聯合測試。目前，各個部門只關注自己的測試設備和測試對象，如何從公司層面有效地協同整個測試資源是一個難題。為了解決這個問題，我們可以進行資源籌劃，以解決單機測試中的資源使用率和效率問題。

集群測試技術方案

基于以上挑戰，昆易電子提出了“集群測試”的概念，這可以看作是一種集群化的實時測試系統解決方案。這張圖可以更形象地說明這一點，我們將大量的硬件系統組成一個集群，形成一個測試中心，以滿足整個公司部門甚至整個公司的完整測試需求。

圖源：昆易電子

從傳統的單機測試系統來看，我們的實時系統似乎并無太大差異，如硬件層面中的故障注入單元、I/O接口板卡、負載板卡、總線板卡等，均遵循著標準的配置。然而，真正獨特之處在于我們集成了IO-HUB這一關鍵技術。這塊板卡是實現多機之間同步的核心組件，能夠完成多機數據和時間的同步。

圖源：昆易電子

在中間層，我們提供了一套完整的系統，包括工程配置軟件、實時測試軟件、數據記錄服務和自動化測試軟件。這一層的功能主要涉及工程配置、供應商界面以及自動化腳本的實現，通過這一套軟件，我們可以完全滿足客戶的各種需求。

最頂層是一個集群管理平臺，這是傳統HIL系統所缺少的部分。這個平臺可以作為一個外部的管理平臺，將所有的資源和用戶統一管理起來。

我們總結了整個集群所能達到的效果：

首先，從資源柔性配置來看，具備可配置性、可擴展性。允許客戶根據需求逐步擴展，不必一次性購買大量設備。客戶可以選擇今年購買兩臺，明年再購買兩臺，整個集群可以無縫擴展。此外，后臺軟件可以逐步集成新設備，實現集群升級。配置系統方面，可以實現一臺設備控制多臺設備的資源，客戶也可以選擇兩臺設備聯合使用，滿足其測試需求。

第二，多用戶遠程訪問。多用戶遠程測試可以大大方便測試工程師，他們可以在家里或辦公室進行測試，無需親自前往實驗室。此外，我們還提供了多種應用環境，包括多人訪問一臺設備的情況。其中，一人訪問多臺設備的場景適用于跨域融合測試，即多控制器之間的聯合測試。

第三，多環境并發執行。這非常適合當前的應用領域，特別是自動駕駛的多個場景注入。通過執行并發任務，多個控制器可以進行并行測試，大大提高了測試效率。

第四，在同步性方面，我們具備時間同步和數據同步的控制能力，控制精度在行業和全球范圍內都屬于領先水平。

最后，集群后臺數字化管理。將用戶分為不同等級，包括普通用戶和管理員賬戶。管理員賬戶具有更高的權限，可以對整個集群或測試中心的資源進行配置。集群管理主要是對資源進行整體管理，包括所有板卡通道的監控和數據報送。我們還為客戶提供定制化的開發服務。

在應用場景方面，我們的測試工程服務于不同的控制器，尤其是自動駕駛領域。通過感知訓練和一些重要場景庫的建立注入，為客戶提供核心價值。

集群測試客戶價值

接下來是案例分享，我們希望向客戶展示集群測試的客戶價值。這是我們一個典型的區域架構案例。該架構有三個計算單元，但客戶可以根據需要將其合成為一個或兩個計算單元。我們提供MDC、VDC和CDC以及三個區域控制器，VIU1、VIU2、VIU3單元用于左右后區域的控制。

圖源：昆易電子

此架構將以太網總線作為基礎，屬于百兆級別以上，且支持CAN-FD總線。集群化方案通過集群后臺管理，為客戶帶來多種優勢。例如，模擬真實的多人訪問一臺或多臺設備、遠程操作等場景，甚至可以仿真6大域控制器之間的實際網絡拓撲，幫助客戶進行真實網絡拓撲的測試和聯合測試。

集群管理平臺案例展示中，用戶監控、設備監控、任務分配和數據查看等功能均支持個性化開發和定制界面。此外，我們還為客戶制作了大屏展示，提供數據概覽、狀態監控和報警等功能。

圖源：昆易電子

總體來說，集群測試的客戶價值主要包括四點：一是提高資源應用效率，通過靈活配置和資源使用率的提升，實現資源的高效利用。二是提升工作效率，通過并行測試和軟配置等方式，加速測試流程并降低成本。三是投資上，資源復用性強，公司層面分配測試資源。四是簡化管理層管理，后臺管理軟件可集中管理所有資源，提升管理透明度。

昆易的優勢

向大家簡要介紹一下昆易電子。公司成立于2011年，現有員工近500人，在中國設有4個開發基地，專注于整車廠、零部件廠商和高校市場，提供產、學、研合作和聯合實驗室建設等服務。

目前，了解到高校中的自動駕駛課程和商業課程仍在逐步搭建，相較于產業發展存在一定的滯后。因此，昆易正重點部署自動駕駛產品體系。我們的產品主要包含車載端和實驗室端，其中車載端是圍繞ADAS數據采集展開的。從ADAS數據采集到整個數據回灌，昆易在自動駕駛領域具有明顯優勢，并且在國內市場的占有率排名第一。此外，昆易的數據采集產品涵蓋數據記錄、總線分析以及遠程標定等功能，擁有成熟的系統方案。

圖源：昆易電子

昆易的工具類框架從硬件到軟件再到管理平臺，全部自主研發，實現國產化，這為我們帶來了許多優勢，幫助客戶進行定制化開發。

為什么昆易能夠提供以上集群化產品？一方面，我們的硬件、軟件和系統都具有自主知識產權，開發團隊掌握了ADAS相關的圖像處理、FPGA等技術以及數據共享的核心技術。另一方面，我們具備豐富的工程經驗。目前，我們已經交付了近200個HIL案例，而ADAS采集和注入設備的數量已達上千。我們與眾多廠家合作，匹配了包括攝像頭和激光雷達在內的多種設備，積累了豐富的工程經驗。此外，現在許多客戶更希望獲得本地支持。我們的工程開發團隊主要位于上海與武漢，因此可以為客戶提供快速現場支持以及定制化服務。

（以上內容來自昆易電子集群測試事業部總經理白日光于2023年12月19日在長城汽車2023技術研討會發表的《基于集群的汽車軟件測試》主題演講。）

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