提升现代车辆的效率：释放AUTOSAR多核分布的潜力

汽车行业向多核技术的转变

汽车行业正迅速采用多核架构，以满足先进功能和集中化车辆架构日益增长的需求。与21世纪初的桌面计算革命类似，当今的软件系统必须演进以充分利用多核微控制器（MCU）和系统级芯片（SoC）的全部潜力。这一转型带来了重大挑战，要求开发人员重新思考软件设计、配置和优化的方法。作为汽车软件解决方案的领导者，ETAS始终处于这一演进的前沿，早在2009年便开发了全球首个用于车辆批量生产的异构多核AUTOSAR软件堆栈。目前，全球超过40亿个电子控制单元（ECU）依赖于ETAS的RTA-CAR（RTA-Classic AUTOSAR）解决方案，该公司已积累了丰富的经验，助力汽车客户应对多核实现的复杂性。

并行化与深度嵌入式系统的挑战

单纯增加核心数量并不会自动带来线性性能提升。同步开销、上下文切换、资源竞争、内存访问时间以及阿姆达尔定律的内在限制等因素，都会对实现最佳并行化构成挑战。关键在于最大化并行操作、最小化顺序任务，并优化内存使用以避免瓶颈。

车载深度嵌入式系统对安全、可靠性和实时性能有严格要求。传统上，这些系统基于单核架构构建。将现有单核代码迁移到多核环境面临巨大挑战。相较于从头设计新系统，迁移现有遗留系统至多核架构通常更受青睐。ETAS是首批将多核支持引入AUTOSAR标准的公司之一，并同步开发了ETAS RTA-CAR BSW Stack，以实现该功能的可用性。RTA-CAR BSW Stack已逐步发展成为一个全面的堆栈组合，提供多种BSW分布架构选项，包括专为优化分区系统中核心利用率设计的“主/从”模式。

实际应用：真实案例

本白皮书通过实际的汽车应用案例，探讨了优化AUTOSAR多核分布的实际考虑因素。它分析了三个不同的场景：

• 优化负载分布：某OEM在多核ECU的一个核心上遇到了运行时问题。ETAS通过将Com堆栈从过载的核心迁移到负载较轻的核心，帮助重新分配了负载。这使得工作负载分布更加均衡。要确定系统最佳配置，理解具体的优化目标至关重要。