本文分析了汽車電子需要的Hypervisor、Hypervisor方案的技術(shù)反思、Hypervisor技術(shù)使用的必要性以及Hypervisor對(duì)SoC的選擇的影響。

接著智能座艙的影分身術(shù)：Hypervisor（一）的概念講解，我們說(shuō)明一下實(shí)際Hypervisor的進(jìn)一步思考。

一、汽車電子需要什么樣的Hypervisor

1. 安全要求

• 虛擬機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要達(dá)到ASIL B的安全等級(jí)。
• 硬件的系統(tǒng)隔離和安全系統(tǒng)。
• 安全模式啟動(dòng)

服務(wù)質(zhì)量保證的高優(yōu)先級(jí)任務(wù)性能水平。

2. 功能要求

• 多操作系統(tǒng)支持（Linux、Android、RTOS，QNX）
• 具備多屏互動(dòng)的高效解決方案
• 圖形圖像加速的能力
• 系統(tǒng)快速啟動(dòng)與優(yōu)化
• 啟動(dòng)畫面顯示顯示
• 軟件硬件分離

3. 接口標(biāo)準(zhǔn)

• 故障監(jiān)視與診斷處理
• 優(yōu)先級(jí)和調(diào)度策略
• 共享內(nèi)存與進(jìn)程間通信
• 半虛擬化設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)接口
• 透?jìng)鞯腎O優(yōu)化策略

二、Hypervisor方案的技術(shù)反思

我們對(duì)比一下各個(gè)Hypervisor廠商的宣傳的技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

如果不考慮成本優(yōu)勢(shì)的話，在分布式電子電氣架構(gòu)下，Hypervisor廠商所宣傳的虛擬化優(yōu)勢(shì)，都不是優(yōu)勢(shì)而是問(wèn)題。

Hyperviosr技術(shù)在冗余算力調(diào)用，故障恢復(fù)方向有所成就，但是按汽車功能安全要求來(lái)說(shuō)，原有的產(chǎn)品也是滿足這些需求的。

三、一定要用Hypervisor技術(shù)嗎

Hypervisor能省錢，靈活性上有所增強(qiáng)，是不是座艙一定要用Hypervisor技術(shù)？

回答：不一定。

拿Tesla Model3作一個(gè)例子，這個(gè)例子并不極端，在多個(gè)屏幕的狀態(tài)下依然有效（由于不了解細(xì)節(jié)，我們這里的方案都是假想）。

智能座艙應(yīng)用假設(shè)包含儀表、IVI、ADAS，顯示輸出一個(gè)屏幕。

在同樣的成本條件下，我們有多處可行的解決方案：

• 方案1：Linux虛擬機(jī)方案，運(yùn)行多個(gè)虛擬化系統(tǒng)，由儀表管理GPU，統(tǒng)一輸出到屏幕。
• 方案2：單Linux方案，運(yùn)行一個(gè)系統(tǒng)，保證ASIL B級(jí)別，單一輸出。
• 方案3：輕量級(jí)虛擬化，考慮方案2可能存在的問(wèn)題，可以在操作系統(tǒng)層進(jìn)行虛擬化，采用容器技術(shù)虛擬化，保證儀表、自動(dòng)駕駛的資源優(yōu)先保證。

針對(duì)低功耗需求、啟動(dòng)需求、電源管理需求單獨(dú)考慮。

為什么依然推薦使用Hypervisor技術(shù)？

回答：

• 軟件硬分離帶來(lái)的好處理。
• 與世界的進(jìn)程保持同步。

雖然某些情況下，不使用虛擬化技術(shù)我們一樣能解決問(wèn)題，為什么還推薦使用Hypervisor技術(shù)？

回答：

1. Hypervisor帶來(lái)的性能、資源的開銷很小。
2. Hypervisor對(duì)錯(cuò)誤處理、故障處理帶來(lái)的冗余。
3. Hypervisor對(duì)硬件的隔離，有利用硬件的更新迭代。
4. Hypervisor是行業(yè)發(fā)展的整體選擇，獨(dú)立開辟、維護(hù)一條技術(shù)協(xié)議棧終將落后，除非你象Tesla一樣有創(chuàng)造力，有控制力，有克制力。

舉個(gè)歷史故事：

自動(dòng)駕駛發(fā)展史上，人們最初希望通過(guò)對(duì)道路的改造，比如鋪設(shè)磁鐵，來(lái)完成車輛自動(dòng)駕駛。

探索很多年之后，所有的嘗試都失敗了。直到深度學(xué)習(xí)的發(fā)展重新為人類指明了自動(dòng)駕駛的發(fā)展方向。

如果當(dāng)初有人選擇了深度學(xué)習(xí)的方向，自動(dòng)駕駛會(huì)更快的到來(lái)嗎？

幾乎不會(huì)，因?yàn)閭€(gè)體選擇的進(jìn)步要等待時(shí)代。同樣，今天如果選擇5G作為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的核心，那也會(huì)完蛋。

座艙還是選擇Hypervisor好，以后麻煩少。

四、Hypervisor對(duì)SoC的選擇有什么影響

SoC的選擇與Hypervisor的選擇是互相影響的，因?yàn)椴皇撬械腟oC對(duì)所有的虛擬機(jī)都作過(guò)優(yōu)化。

由于Hypervisor方案涉及到CPU、GPU的虛擬化，半虛擬化解決方案涉及到對(duì)上層OS的修改，完全虛擬化涉及到各個(gè)CPU的資源分配調(diào)用。汽車領(lǐng)域使用虛擬化技術(shù)依然需要SoC廠商與Hypervisor廠商共同的支持來(lái)進(jìn)行優(yōu)化。

• QNX支持IMX8系統(tǒng)、高通820A系列、SA6155/8155、瑞薩RCar系列；
• Global Hypervisor支持TI J6、瑞薩RCar系列、Intel Apollo系統(tǒng)；
• MTK、Autochips等公司都是基于Xen來(lái)完善與支持虛擬化技術(shù)。

當(dāng)我們選擇了SoC，或者選擇了Hypervisor方案的時(shí)候，我們對(duì)另一部件的選擇，甚至對(duì)上層OS采用QNX還是Linux其實(shí)也一樣做出了選擇。

作者：updatedb；公眾號(hào)：強(qiáng)哥的面包屑? /??MyCrumbs。

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