智能座舱是对传统座舱的数字化、液晶化与集成化。智能座舱是由不同的座舱电子组合而成的完整体系,它包括车载信息娱乐系统、流媒体中央后视镜、抬头显示系统HUD、全液晶仪表及车联网模块等。与传统座舱相比,智能座舱对中控、后视镜及仪表盘等硬件进行数字化、液晶化,并纳入抬头显示器HUD、后座显示屏等HMI多屏,且底层嵌入操作系统、车联网服务、内容软件、ADAS系统等应用以满足日益增长的人机交互需求。
智能座舱正处于多屏集成阶段,未来将迈向智能驾驶集成。智能座舱的集成化可分为三个阶段:
1)单一座舱电子,主要由中控平台构成,仅提供多媒体娱乐功能;
2)中控平台、仪表盘等系统集成,主要由液晶仪表盘、中控大屏、HUD、后座娱乐等构成,可实现智能交互、车辆管理等功能;
3)智能驾驶集成,主要由控制系统、执行系统构成,可实现自动驾驶功能。
目前正处在第二阶段普及期。

(汽车座舱的发展趋势)
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什么是Hypervisor?
Hypervisor——一种运行在基础物理服务器和操作系统之间的中间软件层,可允许多个操作系统和应用共享硬件。
Hypervisor的主要用途是通过限制或允许访问CPU、内存和外设等片上资源来定义每个虚拟机可用的功能。Hypervisor可以为每个虚拟机分配不同的资源。例如,CPU上的处理时间可以划分为多个时片,并根据需要分配给不同的虚拟机,一个虚拟机可以访问多个CPU内核。类似地,存储器和外设可以共享或分配给单个虚拟机。虚拟机无需知道或根本不知道彼此的存在,并且无法访问未提供给它们的资源。因此,Hypervisor也称为虚拟机监控程序(VMM)。
Hypervisor可以划分为两大类。首先是类型1(Type 1),这种Hypervisor是直接运行在物理硬件之上的。其次是类型2(Type 2),这种Hypervisor运行在另一个操作系统(运行在物理硬件之上)中。在汽车智能座舱中,Type 1型Hyperviosr得到了更加广泛的应用。

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Gartner在2015年发布的技术成熟度曲线预测,2020-2025年内,Hypervisor技术将成为汽车智能座舱中最有可能实现大规模商业化的技术。

车内ECU正从分布式结构逐渐转向集中式结构。以往100多个ECU分管不同细分功能,互相之间通过传输效率并不高的CAN交流。域控制器将车内分成不同的功能域,由一块算力强大的主控芯片控制。域控制器的应用,减少了成本、能耗和车身重量,同时有利于更好地协调车内各模块之间的通信。
在座舱域控制器中,由于安全要求不同,需要运行不同的操作系统(比如Linux/QNX负责仪表、安卓负责信息娱乐系统),通过Hypervisor技术可以将不同的操作系统运行在同一个主控芯片。基于Hypervisor的系统架构,等效于给予智能座舱一个操作系统,用来协调不同的芯片、不同芯片底层软件、不同应用层软件,让整个架构和系统高效地工作起来。Hypervisor 技术的引入,使得硬件和软件资源可以按照产品需求,灵活的在不同的GUESTOS中分配。

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什么是PikeOS?
PikeOS是德国SYSGO研发的硬实时操作系统。怿星科技与SYSGO合作开发的PikeOS GPU虚拟化项目,解决了GPU的虚拟化难题,为本土汽车企业提供了通过功能安全和信息安全认证的智能网联汽车虚拟化技术。PikeOS具有以下的特性:
基于可分离内核的硬实时操作系统(RTOS)
是一个用于功能安全和信息安全关键系统的虚拟化平台
具有不同安全性和安全级别的应用程序可以在相同的硬件上运行,通过软件分区相互保护
支持所有重要的CPU架构: ARM, X86, PowerPC…
全欧洲源码, 没有出口限制, 没有ITAR限制
Type 1型Hypervisor,直接运行在物理硬件之上
支持全虚拟化(Fullvirtualization)、半虚拟化(Para virtualization)和硬件虚拟化(HW virtualization)
支持最广泛的虚拟机OS环境:Linux, Android, POSIX, AUTOSAR ...
怿星科技智能座舱解决方案:
怿星科技的智能座舱系统,采用PikeOS Hypervisor虚拟化技术,实现一个主机运行双操作系统;系统集成了全液晶仪表、多媒体信息娱乐系统,为用户提供更安全、更个性化体验的下一代智能座舱解决方案。

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