沃尔沃与雷诺下一代软件架构（雷诺汽车宝沃汽车）

沃尔沃早在2019年就开始构思下一代E/E架构，即中央计算服务器架构（Zonal架构）。它还有其他名字，包括软件定义汽车架构和SOA服务导向架构。沃尔沃下一代软件架构主要由沃尔沃、卢森堡大学和RTaW联合打造，RTaW-Pegase是法国国家信息与自动化研究所（INRIA）下属公司RTaW的产品。该公司主要为汽车等领域的企业提供时间仿真和配置工具。RTaW-Pegase（V4.2.7）全面支持CAN（FD）、车载以太网以及TSN协议的设计仿真及性能评估。该软件功能强大且使用便捷，ZeroConfig功能可根据用户输入一键式自动完成车载以太网TSN协议参数配置工作，优化TSN网络拓扑以及调度机制。不断新增的功能也将在更广范围内支持车载网络全网时间分析及优化。宝马、雷诺也在使用RTaW-Pegase评估未来的SOA架构下的网络QoS。

沃尔沃下一代E/E架构，核心的单元有4个：

• VCU即车辆中央计算服务器单元，处理来自各个Zone区域的计算请求。
• VIU是各个Zone的ECU，这些ECU仍然沿用老式的CAN、LIN和CAN-FD网络，这些仍然是信号导向型ECU。
• ADPM是ADAS领域的中央计算服务器单元，可以看做第二个VCU。
• IHU即座舱域控制器单元，目前的沃尔沃座舱域控制器也叫IHU。

雷诺的下一代EE架构称之为FACE，沃尔沃的VCU被替换成PCU，VIU被替换成PIU。

沃尔沃软件分层架构，包括应用、界面、集成，分别对应服务、信号和帧。

再进一步细分。这里需要一些通讯领域的基础知识。目前计算机领域的通讯大多基于7层OSI模型。信息交换发生在对等OSI层之间，在源端机中每一层把控制信息附加到数据中，而目的机器的每一层则对接收到的信息进行分析，并从数据中移除控制信息，下面是各信息单元的说明：

• 数据帧(Frame)：是一种信息单位，其起始点和目的点都是数据链路层。
• 数据包(Packet)：也是一种信息单位，它的起始和目的地是网络层。
• 数据报(Datagram)：通常是指起始点和目的地都使用无连接网络服务的网络层的信息单元。
• 段(Segment)：通常是指起始点和目的地都是传输层的信息单元。
• 消息(message)：是指起始点和目的地都在网络层以上(经常在应用层)的信息单元。
• 元素(cell)：是一种固定长度的信息，它的起始点和目的地都是数据链路层。元素通常用于异步传输模式(ATM)和交换多兆位数据服务(SMDS)网络等交换环境。
• 数据单元(data unit)：指许多信息单元。常用的数据单元有服务数据单元(SDU)、协议数据单元(PDU)。

• SDU(服务数据单元)：是在同一机器上的两层之间传送信息。
• PDU(协议数据单元)：是发送机器上每层的信息发送到接收机器上的相应层(同等层间交流用的)。
• Packet(数据包)：封装的基本单元，它穿越网络层和数据链路层的分解面。通常一个Packet映射成一个Frame，但也有例外：即当数据链路层执行拆分或将几个Packet合成一个Frame的时候。

数据链路层的PDU叫做Frame(帧)；网络层的PDU叫做Packet(数据包)；TCP的叫做Segment(数据段)；UDP的叫做Datagram。

数据包是在网络层中的传输单元(例如IP)。一个Datagram可能被封装成一个或几个Packets，在数据链路层中传输。帧和数据包都是数据的传输形式。

• 帧，工作在二层，数据链路层传输的是数据帧，包含数据包，并且增加相应MAC地址与二层信息；
• 数据包，工作在三层，网络层传输的是数据包，包含数据报文，并且增加传输使用的IP地址等三层信息。

这种信号导向与SOA导向的混合结构，挑战来自三个方面：

• 一是如何高效地将信号转换为服务，选择何种服务；
• 二是选择什么样的通讯模型；
• 三是如何做最终评估。

通讯响应模型一般分为周期性激活和事件激活两种模式，前者有助于减少网络中的负载，后者有助于减少延迟。

最终是异构骨干通讯流。

车载以太网的第二层即数据链路层考虑到了这些因素，推出了TSN协议标准集合。

TSN核心构成，某些TSN标准如802.1CB可以强大到足以取代硬件冗余。未来SOA架构下，TSN将是焦点所在。

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