聚焦知從科技：攻克AUTOSAR架構(gòu)體系中CP輕量化的技術(shù)難題

在汽車(chē)智能化浪潮中，傳統(tǒng)汽車(chē)基礎(chǔ)軟件經(jīng)典平臺(tái)(CP)面臨挑戰(zhàn)，存儲(chǔ)空間小、CPU 主頻低的芯片難以適配全量 CP 協(xié)議棧，阻礙了 AUTOSAR 推廣 。知從科技憑借深厚技術(shù)積累，聚焦輕量化 CP 領(lǐng)域，提供創(chuàng)新方案 。2025 年 3 月 19 日，在第六屆軟件定義汽車(chē)論壇暨 AUTOSAR 中國(guó)日上，上海知從科技有限公司商業(yè)開(kāi)發(fā)總監(jiān)曹守營(yíng)指出，AUTOSAR 應(yīng)用場(chǎng)景多元，復(fù)雜算法場(chǎng)景需豐富芯片資源與安全保障，特殊場(chǎng)景算法簡(jiǎn)單但有通信、診斷等需求 。AUTOSAR 具有標(biāo)準(zhǔn)化、移植性、擴(kuò)展性、安全性等價(jià)值，輕量化 CP 則兼容并擴(kuò)展 AUTOSAR 規(guī)范，功能精簡(jiǎn)、資源占用少、實(shí)時(shí)性高且保留核心安全功能 。

AUTOSAR 架構(gòu)下的應(yīng)用場(chǎng)景與輕量化需求

AUTOSAR 包含 CP 和 AP 平臺(tái) 。CP 自 2003 - 2004 年發(fā)布首版后，憑借成熟穩(wěn)定特性，在動(dòng)力域(電機(jī)控制器等)、車(chē)身域(BCUR 車(chē)身穩(wěn)定系統(tǒng))、底盤(pán)域(EPS 等)及座艙域廣泛應(yīng)用，支撐汽車(chē)基礎(chǔ)功能 。AP 于 2017 年發(fā)布首版，適用于車(chē)聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛等新興技術(shù)場(chǎng)景，在高算力、高帶寬應(yīng)用下優(yōu)勢(shì)明顯，但在高級(jí)功能安全實(shí)現(xiàn)上有局限，常需搭配 MCO 系統(tǒng) 。復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景如 ADAS，算法復(fù)雜，需專(zhuān)業(yè)維護(hù)，對(duì)芯片資源(任務(wù)資源一兆以上)和功能、信息安全要求高 。而座椅、水泵、車(chē)燈等簡(jiǎn)單控制器場(chǎng)景，使用英飛凌 TLE989x 系列或恩智浦 S32Mx 系列芯片，算法簡(jiǎn)單、芯片資源少(CPU 頻率 80 兆赫茲以下，任務(wù)資源低于一兆)，但仍有通訊、診斷、存儲(chǔ)及安全需求，借助 AUTOSAR 平臺(tái)開(kāi)發(fā)是高效選擇 。AUTOSAR 優(yōu)勢(shì)顯著，其標(biāo)準(zhǔn)化促進(jìn)協(xié)同，分層設(shè)計(jì)增強(qiáng)軟件移植性，可配置性降低用戶(hù)成本，標(biāo)準(zhǔn)化接口滿(mǎn)足安全要求，還提供開(kāi)發(fā)方法論 。但資源受限芯片無(wú)法直接應(yīng)用完整 CP，因此輕量化 CP 概念誕生，即對(duì)傳統(tǒng) CP 針對(duì)性裁剪優(yōu)化，適配硬件環(huán)境 。

輕量化 CP 的解決方案與優(yōu)化措施

知從科技提出全面解決方案，涵蓋多方面優(yōu)化 ?；A(chǔ)軟件協(xié)議棧優(yōu)化遵循保留必要、優(yōu)化可選、裁剪多余原則 。如 CAN 相關(guān)協(xié)議，保留 CAN、CANTP 等核心協(xié)議棧保障通信;優(yōu)化 COM 等可選協(xié)議棧減少資源占用;裁剪 OS 等非必需協(xié)議棧 。MCAL 優(yōu)化保留 CanDrv 等必要模塊，裁剪 CryptoDrv 等非必需模塊，憑借專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)針對(duì)不同芯片特殊優(yōu)化 。Bootloader 優(yōu)化圍繞基本刷寫(xiě)功能，保留關(guān)鍵服務(wù)，簡(jiǎn)化存儲(chǔ)策略，優(yōu)化啟動(dòng)時(shí)間 。編譯器參數(shù)優(yōu)化設(shè)置 “balance –size” 等參數(shù)，從文件和函數(shù)級(jí)精細(xì)化優(yōu)化 。配置工具優(yōu)化將輕量化 MCAL 和 BSW 配置整合，適配輕量化 CP 協(xié)議棧 。功能安全庫(kù)優(yōu)化參考 EGAS 三層架構(gòu)，構(gòu)建精簡(jiǎn)機(jī)制，含 MCU 內(nèi)部模塊自檢測(cè)試等，去除冗余 。信息安全庫(kù)優(yōu)化基于硬件加密模塊，保留必要算法并精簡(jiǎn)，實(shí)現(xiàn)高效加密 。

輕量化 CP 的效果、優(yōu)化方向

經(jīng)優(yōu)化，輕量化 CP 效果顯著，整體內(nèi)存占用控制在 64KB 以?xún)?nèi)，可在 128KB Flash 芯片運(yùn)行，256K Flash 芯片可實(shí)現(xiàn) AB 分區(qū) OTA，功能安全達(dá) ASIL B 等級(jí) 。未來(lái)，知從科技計(jì)劃從代碼深度優(yōu)化(利用先進(jìn)編譯和壓縮技術(shù))、硬件適配精細(xì)化(針對(duì)不同 MCU 定制方案)、任務(wù)調(diào)度算法(開(kāi)發(fā)智能調(diào)度算法)、中斷處理優(yōu)化(減少響應(yīng)和處理延遲)等方面進(jìn)一步提升 。知從科技成立于 2014 年，位于上海臨港新片區(qū)，是技術(shù)驅(qū)動(dòng)型企業(yè)，員工 80% 為研發(fā)人員，是國(guó)家高新技術(shù)和上海專(zhuān)精特新企業(yè) 。公司加入 AUTOSAR 等組織，目標(biāo)是成為全球領(lǐng)先汽車(chē)技術(shù)軟件公司，提供全面車(chē)載技術(shù)軟件解決方案，產(chǎn)品涵蓋多領(lǐng)域，與眾多芯片廠商合作，遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，已服務(wù)國(guó)內(nèi)外 800 多家客戶(hù) 。