软件定义车辆的虚拟化与微服务架构：评估与探索
机器人学
2024-12-16 v1
摘要
软件定义车辆(SDVs)的出现标志着从车辆电气/电子系统中分布式的电子控制单元(ECU)网络向集中式计算架构的转变。这一转变解决了传统ECU架构日益增长的复杂性和对增强功能日益增长的需求，容器化和虚拟化在SDV框架内简化了软件开发和更新。虽然容器化和虚拟化在云计算中广泛使用，但其在智能车辆中的性能和适用性尚未得到充分评估。本文我们对容器化和虚拟化在嵌入式和高性能AMD64和ARM64系统上的进行全面的性能评估，关注CPU、内存、网络和磁盘指标。此外，我们评估了其对实际汽车应用的影响，使用Autoware框架，并进一步集成微服务架构来评估其启动时间和资源消耗。我们的广泛实验显示，容器化和虚拟化相对于裸金属设置在CPU、内存和网络使用方面仅存在轻微的0-5%性能下降，而在磁盘操作中效果更为显著——容器化环境下为-5-15%，虚拟化环境下最高可达-35%。尽管存在这些下降，但使用实际车辆应用的实验表明，对Autoware框架的影响最小，在某些情况下，微服务架构集成可提高启动时间最高可达18%。
引用
@article{arxiv.2412.09995,
title = {Virtualization & Microservice Architecture for Software-Defined Vehicles: An Evaluation and Exploration},
author = {Long Wen and Markus Rickert and Fengjunjie Pan and Jianjie Lin and Yu Zhang and Tobias Betz and Alois Knoll},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.09995},
year = {2024}
}
备注
15 pages, 15 figures