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【聚焦汽車軟件開發】從版本管理到靜態分析,詳解Perforce工具鏈在汽車嵌入式開發中的全棧應用

演講回顧

隨着“軟件定義汽車”浪潮席捲全球,高效開發與安全合規已成為驅動汽車行業變革的雙引擎。

日前,在「龍智×Perforce」網絡研討會中,Perforce的全球資深專家Gerhard Krüger與Steve Howard帶來聯合主題演講,探討分享了Perforce如何通過其強大的技術堆棧,助力車企在創新與安全的雙重挑戰中破局前行。

本文為演講實錄,由Perforce中國授權合作伙伴——龍智梳理精編。

嘉賓簡介:
Gerhard Krüger,Perforce ALM 銷售工程高級總監。Gerhard 自2004年起就一直致力於幫助全球客户實施ALM與DevOps解決方案,在產品創新與客户成功方面擁有豐富的實踐經驗。
Steve Howard,Perforce靜態分析產品與現場工程總監。Steve在軟件驗證與靜態代碼分析領域擁有超過15年的深厚積累,具備多項與功能安全認證相關的專業資質。

1、軟件定義汽車時代的挑戰與創新

Steve Howard:

Perforce長期以來在汽車行業具有強大的影響力,這並非偶然。我們不僅每年發佈一份廣受業界關注的《汽車軟件開發現狀報告》,還深度參與了眾多行業標準的制定。

例如,Perforce是MISRA標準的重要參與者,有多位團隊成員在MISRA委員會以及C/C++語言委員會中工作,致力於確保這些語言能夠滿足嵌入式環境,尤其是汽車等安全關鍵領域的需求。同時,我們也是AUTOSAR組織的成員,並開發了自己的高可靠性C++標準。最近,我們也在研究Rust語言,探索其作為安全關鍵型汽車開發的潛在語言。

最重要的是,我們的影響力體現在實踐中:全球十大頂級汽車軟件製造商中,有九家每天都在使用Perforce工具。

2、汽車行業的關鍵趨勢與挑戰

Steve Howard:

如今,汽車行業正在經歷一場超高速的進化。

我們見證了自動駕駛的興起、電動汽車的蓬勃發展,以及車載信息娛樂系統(IVI)在尺寸、複雜性和功能上的急劇膨脹——甚至開始集成遊戲引擎平台。同時,車輛上的獨立ECU(電子控制單元)數量曾一度激增,直到變得不可持續,因此我們正將其整合為更強大的“區域大腦”或能運行多系統的單一ECU。

這些趨勢表明,我們已經整體過渡到了軟件定義的汽車時代。這意味着更龐大的軟件、更復雜的系統,以及至關重要的——海量的代碼。

如今,一輛中等水平汽車的軟件代碼行數已達到1億行甚至更多。這不僅對開發者的生產力提出了巨大挑戰,更對處理如此龐大代碼所必需的功能安全要求構成了嚴峻考驗。

如何有效應對?

3、Perforce的行業應用與技術堆棧

Gerhard Krüger:

當我們審視軟件生產力,無論是創建軟件、構建車輛,還是開發嵌入式系統,都會面臨一系列的關鍵挑戰:

  • QA團隊需要多長時間來檢查如此複雜的代碼?
  • 構建過程中,如何滿足性能和可擴展性的需求?
  • 又如何讓遍佈全球的分佈式團隊高效協作?

Perforce自身就是一個全球化的典範,在世界各地都設有開發中心,我們的客户也是如此。因此,我們必須應對分支策略的複雜性,包括功能分支、維護分支、補丁、發佈和安全更新等——這意味着海量的數據資產需要被安全地管理、審計和追蹤。我們需要清晰地瞭解代碼的來源,並能高效地將其合併回主線。

不僅是管理傳統的源代碼,在現代汽車的軟件開發中,需要管理的資產類型極其廣泛,包括軟件資產、設計資產、與芯片相關的IP,甚至整個車輛的數字孿生模型。這些需求覆蓋了非常廣泛的領域,構成了當前行業面臨的核心問題。

接下來,我將分享Perforce在遊戲開發、媒體娛樂、汽車製造以及半導體領域的應用,以揭示我們在不同市場中觀察到的共同趨勢,以及Perforce的顯著優勢。

最初,Perforce的P4工具在遊戲開發領域初露鋒芒,它與虛幻引擎等頂尖遊戲引擎的深度集成,一直是我們引以為傲的核心優勢。而如今,遊戲引擎技術已經擴展至媒體和娛樂行業,甚至也在深刻改變着汽車製造。這些行業開始採用虛幻引擎來創建視頻、廣告等娛樂內容,或構建車載信息娛樂系統。在半導體領域,則有海量的IP和文件資產需要被管理,這也正是Perforce P4所擅長的——高效管理大量分散的大規模資產,並確保全球開發人員能夠安全地協作、審計與追蹤。

必須承認的是,越來越多的設計師和開發者正將他們在遊戲開發中所積累的技術經驗,包括對Perforce P4的應用實踐,逐步引入汽車行業,並將其應用於信息娛樂系統和數字孿生等多元化的汽車研發場景。

Perforce技術堆棧:

這一切是如何整合的呢?——歸功於以版本控制引擎P4為核心的Perforce技術堆棧。

  • 版本控制引擎P4: 所有資產(源代碼、2D/3D文件、視頻、音頻等)的基石,提供細粒度的權限管控,以及版本管理、分支管理和審計功能等。
  • 數字資產管理P4 DAM: 專注於管理視覺資產,如2D/3D文件、視頻和音頻資產。
  • 代碼審查P4 Code Review: 對代碼資產進行代碼審查。
  • 規劃引擎P4 Plan: 幫助團隊明確目標、分配任務並跟蹤進度。

Perforce數字創作平台應用場景:

Perforce的數字創作平台也存在一些頗具代表性的應用場景,深刻影響着汽車研發進程。

  • 首先是軟件本身,這是我們關注的核心。高質量的車載軟件開發(如電池管理、自動駕駛系統等)是所有創新的基礎。
  • 第二個是系統層面,如人機界面(HMI)與車載信息娛樂系統(IVI)。這些系統雖然不直接關乎車輛的行駛安全,但其複雜性和重要性也在與日俱增。我們看到,越來越多的IVI系統完全基於遊戲引擎(如虛幻引擎Unreal Engine)構建。一些先進的系統甚至將信息娛樂功能與車輛管理功能集成在同一屏幕和平台上,以實現無縫的用户體驗。
  • 第三個,也是極具前瞻性的場景,可視化與數字孿生。汽車製造商可以在虛幻引擎中構建一輛完整汽車的數字孿生模型,將整車的外觀、內部組件完全可視化,並應用於設計、測試、裝配、維修培訓、市場營銷等不同的場景。

來自Epic的研究數據也印證了這一趨勢:全球排名前20的汽車製造商中,有80%正在使用虛幻引擎進行設計、模擬和市場營銷。這種跨領域的資產複用帶來了顯著效益,可幫助節省約30%的成本,並帶來25%-50%的效率提升。像GMC、Rivian、Lotus等公司,都在利用這項技術打造下一代的用户界面和數字體驗。

4、功能安全挑戰與Perforce解決方案

Steve Howard:

在追求行業創新的同時,仍有諸多不能忽視的安全問題。Perforce最新的《2025年汽車軟件開發現狀報告》揭示了一些重要的安全性洞察。

當問及開發中最大的安全擔憂時,高達46%的受訪者都指向了同一個挑戰:滿足ISO 26262標準的所有要求。儘管市場上還有許多其他的安全標準,如SOTIF和針對AI系統的標準,但ISO 26262無疑是其中的核心。此外,強制執行MISRA等編碼規則也構成了主要問題,兩者合計佔據了超過80%的安全挑戰,凸顯了車企在功能安全與合規性方面所面臨的巨大壓力。

那麼,Perforce如何幫助應對這一挑戰?

一個關鍵優勢是,Perforce的許多工具,包括靜態分析Klocwork、QAC,以及版本控制P4和需求管理ALM,均已通過TÜV權威認證,滿足ISO 26262合規性要求,可直接用於安全關鍵型系統的認證項目。

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此外,《2025年汽車軟件開發現狀報告》指出,代碼質量仍是首要關注點,靜態分析在汽車軟件開發中依舊至關重要。Perforce的靜態分析工具可幫助強制執行MISRA、CERT等編碼標準,滿足ISO 26262、ISO 21434等功能安全與信息安全的要求。

藉助我們的QAC、Klocwork,團隊能夠在開發週期的早期就識別出軟件漏洞、弱點和運行時問題(如內存泄漏、緩衝區溢出等),從而避免系統崩潰或質量缺陷。這些工具還可將分析結果無縫集成到代碼審查流程中,確保每一次變更都符合規範,並持續報告跨版本的合規情況,為認證提供完整的審計追蹤。

總而言之,在軟件定義汽車的背景下,靜態分析已經深度嵌入到整個軟件開發生命週期,幫助實現:

  • 降低風險與法律責任
  • 縮短部署時間
  • 減少開發與返工成本
  • 加速交付並確保合規

5、最後總結

Gerhard Krüger:

Perforce在全球汽車行業中扮演着至關重要的角色。正如Steve所言,世界前十的汽車公司中有九家信賴我們的產品。

Perforce的靜態分析、版本控制工具,在提升效率、保障安全方面都擁有着出色的應用。全球最大的摩托車製造商也藉助我們的需求管理工具ALM,成功實施ISO 26262流程,從而創建高質量、按時交付、降低成本的產品,並顯著降低風險,確保符合全球行業標準。

最重要的是,我們的影響力體現在實踐中:全球十大頂級汽車軟件製造商中,有九家每天都在使用Perforce工具。

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龍智是Perforce在中國的長期戰略合作伙伴,為客户提供Perforce系列產品從選型評估、部署實施到運維優化的全生命週期服務,確保工具真正“落地生根”,加速產品研發與合規進程。

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