架构与分工

andyo7

一、分工的重要性

     每个人都会有职业焦虑，比较常见的焦虑是担心职业发展的持续性。

    对于汽车架构工程师而言，“汽车”这个行业本质上是满足人员或货物“移动”的需求，只要“移动”的需求持续存在，汽车行业就有持续性。

     那么“架构”设计本质上是满足了什么需求呢？答案是：架构设计本质上是满足了"分工“的需求，只要”分工“需求持续存在，架构设计这个职业就有持续性。

      分工是一个极其重要的概念，再怎么强调其重要性也不为过。有了分工人们才有更多的时间专注于自己喜欢和擅长的事情，于是便有了专业化，而古典经济学就是用专业化和分工来解释经济发展的。

       有了分工，人们才需要沟通和协作，并在彼此之间产生了信任，从此告别了自给自足的连温饱都很难维持的生活，共同走向了繁荣和富强。

    分工虽然更像是一个经济学概念，但其所蕴含的方法论在各个科学技术领域几乎无所不在。架构工程师要感谢分工的出现，因为没有分工就不会有架构，也可以说分工赋予了架构存在的意义。

    汽车电子电气架构设计是根据需求（详见之前的文章“需求的3个类别”）制定目标系统的设计方案的过程，最终的设计结果就是目标系统的“架构”。

    在需求定义清楚之后，架构设计需要解决的核心问题就是如何拆分目标系统，如何使拆分后的各个组成部分进行沟通协作来实现系统需求，同时又使整个系统方案具有一定的可扩展性和灵活性，并尽可能降低成本。

     架构设计本质上就是解决如何分工的问题。如何分工决定了如何对目标系统进行拆解，如何分工决定了拆分后的各个组成部分如何沟通协作，分工是否合理必然也决定了系统方案的成本、可扩展性和灵活性。

     分工不是目的，而是满足系统需求的手段。有分工就必然需要协作，有协作就必然产生沟通成本，如果分工弊大于利，就不应该为了分工而分工。

二、从“分布式”到“集中式”

     一切的架构设计问题本质上都是解决分工问题，架构工程师必须从“分工”的角度去理解架构和设计架构。

      CAN/LIN总线由于带宽限制不能快速传输大量数据，导致当前主流汽车电气系统中实现不同功能的核心算法只能分布在不同的网络节点中。

     CAN/LIN总线上传输的数据以各网络节点经过处理后的控制信息和状态信息为主，这就是目前汽车上主流的分布式架构。"分布式”本质上就是网络节点为了实现系统需求所使用的分工方式。

     车载以太网为什么备受关注，因为它有可能通过较低的成本改变“分布式”这种分工形式。多核同构和多核异构的高性能域控制器大幅度提高了单个网络节点的算力，车载以太网则解决了高算力所需的高带宽数据快速传输问题，这两个因素共同促使汽车网络架构从“分布式”走向“集中式”。“集中式”从软件上来讲集中的是多个功能的核心算法，从硬件上来讲集中的是多个功能所需要的硬件资源。

     判断某种分工方式是否合理需要考虑的因素很多，技术因素、成本因素、商业模式等等，很难简单地说哪一种分工方式一定比另外一种好。

     目前看来，从“分布式”逐渐走向“集中式”比较符合“软件定义汽车”这个长期发展趋势。特斯拉model 3由3个核心控制器几乎实现了所有功能的核心算法，在向”集中式“的发展中遥遥领先。

三、从“工程师”到“领导”

     前面谈到过大局观的问题（见之前的文章：架构工程师的大局观）。没有大局观的架构工程师不可能做好系统的分工。

     分工必然导致目标系统的各个组成部分有自己的利益诉求，系统全局利益的最大化是其各组成部分利益的博弈和平衡。

      如果各组成部分都想利益最大化，必然导致全局利益受到损失。从这个角度讲，架构工程师作为目标系统最高层级（整车级）的设计者，从系统全局利益最大化考虑必须要有大局观。

         架构工程师必须具有“领导力”。领导力可以来源于公司赋予的管理权力（行政领导），也可以来源于技术权威（专家领导），最好的架构工程师一定要两种领导力兼有。

         特别是对于优秀的架构工程师，行政管理级别越高越好，否则顶层设计即使再好最终也很难落地。

         从另一个角度讲，级别越高的领导，其自身的利益与公司的利益越一致，从而更容易从全局利益最大化的角度去考虑问题。

         好的架构工程师也许不一定能胜任一个好领导，但一个好领导必须是一个好的架构工程师。

         好领导的底层思维方式本质上就是“架构工程师”的思维方式。公司本身就是一个复杂的目标系统。

         如何确定公司的业务边界（确定目标系统），围绕公司业务目标组织架构如何划分（如何分工）、确定各个部门之间的职责和职能（如何分工）、如何平衡各部门之间的利益（大局观），如何提高各部门之间的沟通和协作效率（组成部分交互形式），这些是一个好领导最重要的工作。

        架构工程师要努力成为公司高层领导，这不是毒鸡汤，这是现实。