車用基礎軟件的內核和中間件核心技術——虛擬化（四）我是穿拖鞋的漢子，魔都中堅持長期主義的工程師。老規(guī)矩，分享一段喜歡的文字，避免自己成為高知識低文化的工程師：“ 本文主要分享關于車用基礎軟件的內核和中間件核心技術---虛擬化的典型應用案例。
在汽車智能化發(fā)展歷程中，虛擬化主要應用于智能座艙、智能駕駛、智能網(wǎng)關等融合場景。智能駕駛受技術成熟度、政策法規(guī)所限，基本處于預研、方案原型階段。智能網(wǎng)關業(yè)務功能相對同構，并且有可能進一步融合到其他場景方案中。因此，目前主要的應用案例集中在智能座艙中。智能座艙域融合也是在近幾年啟動，正在不斷迭代演進中。受芯片算力、虛擬化技術成熟度、生態(tài)鏈對于虛擬化解決方案的掌控能力等因素影響，有些廠商同時采用了硬隔離方案來實現(xiàn)域融合，一方面最大程度地沿用既有技術能力，有確定性保障，但是缺少了軟件定義的靈活性，智能化程度有限，是域融合的一種可選方案。在嵌入式虛擬化技術方面，國外的 QNX、OpenSynergy、PikeOS 等有先發(fā)優(yōu)勢，尤其在汽車領域已耕耘多年，因此在這兩年涌現(xiàn)了較多的應用案例。在智能本土化發(fā)展的趨勢帶動下，國內這幾年也出現(xiàn)了不少芯片廠商、獨立軟件廠商研發(fā)嵌入式虛擬化技術、產品、解決方案，如中瓴智行的RAITE Hypervisor(RHOS)、中興 GoldenOS、斑馬智行的 AliOS Hypervisor、中汽創(chuàng)智 CAIC Hypervisor 等。智能座艙域控制器產品某廠家智能座艙域控制器產品，如圖 2.4-9 和圖 2.4-10 所示，基于高通 8155、瑞薩 R-Car H3 處理器，采用QNX Hypervisor，搭載QNX Host、 Android P/R/S Guest OS,可配置輸出最多 6 塊高清大屏獨立顯示，集成了娛樂系統(tǒng)、液晶儀表、車身控制、DMS、APA 等功能，支持獨立四音區(qū)、多屏互動和音視頻分享，集成度高，在長城、長安、宇通客車等多款車型上適配量產。另外，國產化方案芯馳 X9HP+平臺，采用硬分區(qū)、Hypervisor兩種方案靈活配置實現(xiàn)中低端智能座艙域控制器產品。RHOS智能座艙域控制器平臺基于自研的 Type-1 型虛擬化軟件 RHOS(Raite Hypervisor OS)，適配支持了 NXP I.MX8QM，提供一個輕量、靈活的汽車智能座艙虛擬化解決方案，已在東風車型量產上市。其系統(tǒng)架構如圖 所示：在 SoC 上運行 Hypervisor 后可支持同時運行多個操作系統(tǒng)，比如 Linux 系統(tǒng)可以運行實時性和安全性較高的業(yè)務，如全液晶儀表等，可以擴展運行 DMS、HUD 等業(yè)務。另外一個虛擬機運行 Android 操作系統(tǒng)，上面部署信息娛樂等安全性和實時性要求較低的業(yè)務。為保證系統(tǒng)具備良好的市場競爭力，域控制器兼容 TBOX 功能需求，系統(tǒng)能夠支持休眠喚醒和快速啟動。Linux 和 Android 虛擬機可按需進行資源的配置，包括內存、CPU、存儲空間、外設等。該架構支持系統(tǒng)升級，包括對虛擬機和 Hypervisor 的升級，支持異常日志記錄，包括虛擬機內核和 Hypervisor 日志。多屏交互是智能座艙重要的應用場景，Android的APP應用程序可以通過Hypervisor推送到Linux儀表進行顯示。Android 和 Linux 儀表交互的方案如圖所示。NXP I.MX8QM 芯片有兩個以上顯示接口，每個顯示接口可以接 2 個顯示屏，當 Android 系統(tǒng)需要投射信息到儀表屏幕時，儀表顯示屏的Overlay圖層可以進行投屏內容的顯示。系統(tǒng)交互零延遲、零拷貝，多系統(tǒng)交互不額外占用 CPU 和 GPU 資源。通過Hypervisor 虛擬化技術實現(xiàn)跨系統(tǒng)多屏交互，有效提高了行車安全性，并降低智能座艙的硬件成本。擱筆分享完畢！愿你我相信世間的力量做一個長期主義者！ |
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