Volkswagen AG, крупнейший автопроизводитель планеты, готовится стать и разработчиком операционных систем. Зачем? А дело в том, что программное обеспечение сейчас не менее важная часть автомобиля, чем двигатель и трансмиссия…
Кроме разнообразного потомства всем известного «народного автомобиля», германскому концерну принадлежат бренды Audi, Bentley, Bugatti, Porsche, Lamborghini, SEAT, Skoda (это если не говорить о грузовиках MAN и Scania). Названия разнообразных моделей знают если не все, то очень и очень многие. И только инженерам известно, что все это удивительное разнообразие – в лучших традициях индустриальной эпохи – основывается на немногочисленных платформах, которые в компьютерной терминологии назывались бы архитектурами.
Modularer Querbaukasten, MQB, модульная матрица для машин с поперечно установленным двигателем – на ней основываются и младшие Audi A1, и «паркетники» Volkswagen Tiguan, и компактвэны Volkswagen Touran, не говоря об огромном количестве моделей других брендов. Машины разного назначения и размера: но модульная матрица позволяет – сохраняя высокое качество и низкие издержки массового производства – менять в довольно широких пределах колесную базу и ширину колеи конкретных моделей.
Modularer Längsbaukasten, MLB, модульная матрица для машин с продольно установленным двигателем – это уже для более солидных седанов Audi от A4 до A8, спортивных Porsche Macan и полноразмерных кроссоверов Audi Q7. И опять – меняются габариты моделей, меняются двигатели и трансмиссии, но общее ядро, основа, матрица, остается прежним, минимизируя издержки массового производства и допуская необходимую для успешного маркетинга гибкость. Так, что разработчики Volkswagen AG называют модульные матрицы своим стратегическим оружием.
Электроавтомобиль на германских дорогах достаточно редок – но и для него уже есть Modularer E-Antriebs-Baukasten, MEB, модульная матрица для машин с электроприводом. Она дополнит MQB, на основе которой создавались первые электромобили концерна. Но вот обратная совместимость невозможна – машину с двигателем внутреннего сгорания на платформе MEB создать будет уже нельзя. То есть – в области автомобильного «железа» стандартизация машин, производимых предприятиями Volkswagen AG, предельно высока.
А вот в области бортовой цифровой электроники наблюдается обратная картина. Современный автомобиль может иметь до 80 электронных блоков с цифровым программным управлением (не надо удивляться, если окажется, что процессоров в вашей машине больше, чем в боевом самолете…). Их производит более двух сотен фирм. И каждая использует свои платформы разработки программного обеспечения, свои стандарты разработки софта. Конечно, все это увязывается вместе – но ценой значительных затрат времени и средств.
На Volkswagen AG ситуация усугублялась тем, что Фердинанд Пиех (Ferdinand Piëch, 1937-2019), внук великого Порше, многолетний председатель правления и Наблюдательного совета концерна, один из отцов современной германской автоиндустрии, создатель культовых Porsche 917 и Bugatti Veyron, был сторонником внутренней конкуренции. Его позиция состояла в том, что Audi, Porsche и Volkswagen должны создавать собственные платформы программного обеспечения, что будет способствовать усилению рыночных позиций фирмы.
Подход неоднозначный, весьма эффективный в некоторых условиях. Так, например, лановый СССР, с экономикой куда более слабой, чем у противников по Холодной войне, допуская жесточайшую конкуренцию в собственной оборонке, обеспечивал паритет с США, склонными к высочайшей стандартизации собственных систем оружия. Только вот срабатывает такой прием только до определенного уровня сложности – далее затраты на поддержание внутренней конкуренции становятся слишком велики…
И похоже, что Volkswagen AG приблизилась в области разнообразия используемых в автомобилях концерна программных платформ к такому рубежу. В настоящее время у нее применяется восемь цифровых архитектур. Восемь! Ну, конечно, для гиганта из Вольфсбурга с дюжиной брендов и объемом производства в 10,83 млн авто за 2018 год, состоящего из трех с лишним сотен компаний, это не смертельно, но ведь и внешней конкуренции никто не отменял…
И самое страшное, что все эти программные платформы вырастали стихийно; не проектировались «сверху вниз», как подобает правильному аппаратно-программному комплексу, а в процессе разработки уподоблялись «тарелке спагетти». Интересные примеры таких хаотичных связей приводит Кристиан Зенгер, глава подразделения VW Group’s Digital Car and Services.
Ну, вот возьмем к примеру информационно-развлекательный центр, вещь небесполезную, спасающую водителя от чрезмерной активности малолетних пассажиров, но совсем не критичную. А некоторые модели современных автомобилей просто не заведутся, если информационно-развлекательный центр неисправен. Полбеды, если это в городе – а если это довольно далеко от населенных мест и эвакуаторов? Тут информационно-развлекательный центр проклянешь…
А вот еще куда более полезный – особенно в незнакомой местности – комплекс GPS-навигации. Но его отказ приводит к тому, что перестает работать трансмиссия автомобиля. Дело в том, что на нее общесистемное время автомобиля заводится именно с GPS. Объяснить такое инженерное решение можно – именно в GPS самое точное время. Оправдать? Ну, как вы предпочтете – ехать без спутниковой навигации, или стоять?..
А ведь в современном автомобиле есть и абсолютно критичные цифровые устройства, без которых он не может работать в принципе. Такие, как модуль управления двигателем, как модуль управления трансмиссией, как контроллер бортовой электроники, как контроллер мультиплексной шины, как модуль управления тормозной системой… Есть устройства, без которых автомобиль эксплуатировать нельзя по правилам безопасности – это, например, блок управления подушками безопасности, надоедливый контроль привязных ремней…
Но есть и приятные дополнения – вроде упомянутых уже информационно-развлекательных центров. И вот сейчас на Volkswagen AG готовятся навести порядок в этом «биологическом разнообразии», сведя его в единую операционную систему. Разработкой ее займется неназванная пока организация; к работам будет привлечено от 5 000 до 10 000 сотрудников. Внедрение новой операционной системы планируется приблизительно к 2025 году.
Если умножить предполагаемые человеко-годы на зарплаты германских компьютерщиков, то мы поймем, что речь идет о многомиллиардных инвестициях. (Не будем забывать, что работы имеют свойство удлиняться и удорожаться…) На выходе предполагается отказаться от нынешней автомобильной шины Controller Area Network, CAN, заменив ее общепринятой сетью Ethernet. На смену десяткам и десяткам разнообразных устройств от сотен производителей придут несколько контроллеров, иерархизированных по доменам, которые и будут осуществлять управление собственно автомобилем.
То есть – в области программного обеспечения осуществится то, что уже реализовано в области автомобильного «железа». Кстати, модульная матрица электромобилей MEB уже использует включение устройств через Ethernet. Такие вот парадоксы отрасли… А вот бортовые развлекательные технологии будут отделены от собственно автомобиля. Для экономии средств они будут работать под управлением Android. Такой выбор был сделан, поскольку экосистема Android несопоставимо разнообразнее, чем у Linux. Но это коснется только информационно-развлекательного комплекса – в отличие от электромобиля Volvo Polestar 2, который представляет собой «андроидомобиль»…
Так что мы становимся очевидцами того, как для автомобильной отрасли, старейшей области высоких технологий и основы экономики ряда развитых стран, одним из главных изделий оказывается операционная система. И нас еще ждет интереснейший этап конкуренции автомобильных операционных систем между собой!