Tại sao lúc này là thời điểm dành cho DevSecOps nhúng

Đối với các nhóm phát triển hệ thống nhúng, DevSecOps truyền thống thường được xem như một phương pháp phù hợp hơn với các ứng dụng SaaS thay vì phát triển chương trình cơ sở. Tuy nhiên, xu hướng này đang thay đổi nhanh chóng. Phần mềm hiện nay là yếu tố chính tạo nên sự khác biệt trong các sản phẩm phần cứng, và kỳ vọng của thị trường yêu cầu những thực tiễn phát triển hiện đại. Đáp ứng nhu cầu đó, nhiều tổ chức đang hướng tới việc triển khai “DevSecOps nhúng”.

Vậy DevSecOps nhúng là gì? Đây là việc áp dụng các phương pháp kỹ thuật hợp tác, tích hợp chuỗi công cụ và tự động hóa trong việc xây dựng, kiểm thử và bảo mật phần mềm cho phát triển hệ thống nhúng, đồng thời có những điều chỉnh cần thiết để tích hợp phần cứng một cách hiệu quả.

Sự hội tụ của các lực lượng thị trường

Có ba lực lượng thị trường mạnh mẽ đang thúc đẩy các nhóm phát triển nhúng phải hiện đại hóa hoạt động của mình.

1. Cuộc cách mạng sản phẩm định nghĩa bằng phần mềm

Những sản phẩm từng được xác định chủ yếu bởi phần cứng giờ đây được đánh giá dựa trên khả năng phần mềm của chúng. Thị trường phương tiện được định nghĩa bằng phần mềm (SDV) là minh chứng điển hình cho xu hướng này. Theo dự báo, thị trường này sẽ tăng từ 213,5 tỷ USD vào năm 2024 lên đến 1,24 nghìn tỷ USD vào năm 2030, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm lên tới 34%. Nội dung phần mềm trong các sản phẩm này ngày càng tăng đáng kể, ví dụ đến cuối năm 2025, trung bình một chiếc xe sẽ chứa tới 650 triệu dòng mã. Những phương pháp phát triển nhúng truyền thống không thể đáp ứng được sự phức tạp ngày càng tăng này.

2. Ảo hóa phần cứng như một công cụ hỗ trợ kỹ thuật

Ảo hóa phần cứng là yếu tố kỹ thuật then chốt trong DevSecOps nhúng. Các bộ điều khiển điện tử ảo (vECU), CPU ARM dựa trên đám mây và môi trường mô phỏng phức tạp ngày càng phổ biến hơn, cho phép thực hiện kiểm thử phần cứng mà trước đây cần phần cứng vật lý.

Các công nghệ ảo hóa này tạo nền tảng cho việc tích hợp liên tục (CI). Tuy nhiên, giá trị thực sự của chúng chỉ được phát huy khi tích hợp vào quy trình làm việc tự động. Kết hợp với các phương pháp phát triển hợp tác và tự động hóa, kiểm thử bằng phần cứng ảo giúp các nhóm phát hiện lỗi sớm hơn nhiều, từ đó giảm đáng kể chi phí sửa chữa. Nếu không có các công cụ và quy trình DevSecOps nhúng để điều phối hiệu quả các tài nguyên ảo này, các tổ chức sẽ không thể tận dụng xu hướng ảo hóa một cách tối ưu.

3. Thực tế cạnh tranh và kinh tế

Ba lực lượng này tương tác tạo ra sự thay đổi đáng kể trong bối cảnh cạnh tranh phát triển hệ thống nhúng:

• Cuộc chiến nhân tài đã chuyển biến rõ rệt. Một nhà lãnh đạo hệ thống nhúng của khách hàng GitLab chia sẻ: “Không kỹ sư nhúng mới ra trường nào ngày nay còn sử dụng các công cụ kế thừa như Perforce. Họ biết Git. Những kỹ sư trẻ này chỉ làm việc với công cụ lỗi thời trong sáu tháng rồi nghỉ việc.” Các công ty dùng công cụ cũ có nguy cơ mất đi tương lai kỹ thuật.
• Lợi thế về nhân tài tạo ra lợi thế cạnh tranh. Các công ty đi đầu công nghệ thu hút được kỹ sư xuất sắc nhờ áp dụng phương pháp phát triển hiện đại và đạt được kết quả ấn tượng. Chẳng hạn, năm 2024, SpaceX đã thực hiện nhiều vụ phóng hơn phần còn lại thế giới cộng lại. Các nhà tiên phong này đều ứng dụng thành công văn hóa phát triển hiện đại và phần mềm vượt trội, tạo ra hiệu quả mà các công ty truyền thống khó lòng theo kịp.
• Chi phí phát triển nhúng tăng cao do chu kỳ phản hồi kéo dài tạo ra nhu cầu cấp thiết phải áp dụng DevSecOps nhúng. Khi các nhà phát triển phải đợi hàng tuần để kiểm thử mã trên phần cứng, năng suất giảm sút nghiêm trọng. Các kỹ sư mất ngữ cảnh và gặp khó khăn khi chuyển đổi giữa các công việc, đặc biệt khi xuất hiện lỗi, chi phí sửa lỗi sẽ càng tăng nếu phát hiện muộn. Chu kỳ phản hồi dài trong hệ thống nhúng làm vấn đề này trở nên nghiêm trọng hơn.

Nhiều tổ chức đang triển khai DevSecOps nhúng để giải quyết hiệu quả các thách thức này.

Các lĩnh vực chuyển đổi ưu tiên

Dựa trên các lực lượng thị trường, các nhà lãnh đạo hệ thống nhúng tiên phong đang triển khai DevSecOps nhúng theo những cách sau đây.

Từ tắc nghẽn phần cứng đến thử nghiệm liên tục

Tắc nghẽn trong việc kiểm thử phần cứng là một trong những hạn chế lớn nhất trong phát triển nhúng truyền thống, gây ra chi phí lớn và kéo dài thời gian phản hồi khiến lỗi phát sinh tăng cao. Giải pháp đòi hỏi một cách tiếp cận đa chiều bao gồm:

• Tự động hóa điều phối các băng ghế thử nghiệm phần cứng dùng chung, vốn rất đắt đỏ giữa các nhà phát triển nhúng.
• Tích hợp kiểm thử SIL (Phần mềm trong vòng lặp) và HIL (Phần cứng trong vòng lặp) vào quy trình CI tự động.
• Chuẩn hóa các bản dựng với môi trường được kiểm soát theo phiên bản.

Các nhà phát triển có thể thực hiện điều này với Đám mây thiết bị tại chỗ của GitLab, một thành phần trong CI/CD. Thông qua tự động hóa phối hợp kiểm thử firmware trên phần cứng thật và ảo, nhóm phát triển có thể rút ngắn chu kỳ phản hồi từ hàng tuần xuống còn hàng giờ và phát hiện lỗi sớm hơn trong toàn bộ vòng đời phát triển.

Tự động hóa tuân thủ và quản lý bảo mật

Hệ thống nhúng thường phải tuân thủ các quy định nghiêm ngặt về quản lý và bảo mật. Các quy trình thủ công truyền thống không còn hiệu quả. Các tổ chức tiên phong đang chuyển đổi cách tiếp cận bằng cách:

• Thay thế quy trình thủ công bằng tự động hóa qua khuôn khổ tuân thủ tùy chỉnh.
• Tích hợp công cụ chuyên biệt về an toàn, bảo mật và chất lượng mã vào quy trình CI tự động.
• Tự động hóa phê duyệt, thực thi đánh giá mã và duy trì kiểm thử liên tục.
• Cấu hình khuôn khổ tuân thủ cho các tiêu chuẩn như ISO 26262 hoặc DO-178C.

Phương pháp này nâng cao mức độ tuân thủ mà không cần gia tăng nhân sự, biến gánh nặng thành lợi thế cạnh tranh. Một nhà sản xuất xe điện hàng đầu thực hiện tới 120.000 công việc CI/CD mỗi ngày với GitLab, trong đó nhiều công việc là kiểm thử tuân thủ. Họ có thể triển khai các bản sửa lỗi trong vòng một giờ sau khi phát hiện, một mức độ quy mô và tốc độ rất khó đạt được nếu không có tự động hóa tuân thủ.

Cho phép đổi mới hợp tác

Trước đây, vì các lý do kinh doanh và kỹ thuật, các nhà phát triển nhúng chủ yếu làm việc độc lập, hạn chế sự hợp tác. Các tổ chức đổi mới đang phá vỡ rào cản này bằng cách cho phép hiển thị mã nguồn chung thông qua kiểm soát nguồn tích hợp và quy trình CI/CD hiện đại. Phương pháp này không chỉ thu hút và giữ chân kỹ sư mà còn khai mở đổi mới ẩn giấu trong các quy trình làm việc biệt lập. Theo một giám đốc DevOps của nhà sản xuất ô tô tiên tiến là khách hàng của GitLab: “Điều quan trọng là chúng tôi có một ‘ô kính’ duy nhất để quan sát trạng thái quy trình. Khi các nhà phát triển gửi yêu cầu hợp nhất, họ có thể trực tiếp biết trạng thái và thúc đẩy công việc nhanh nhất có thể.” Sự minh bạch này thúc đẩy đổi mới, giúp các nhà sản xuất ô tô nhanh chóng triển khai các tính năng phần mềm tạo dấu ấn khác biệt trên thị trường ngày càng cạnh tranh.

Cửa sổ cơ hội

Các nhà lãnh đạo hệ thống nhúng có cơ hội rõ ràng để gia tăng lợi thế cạnh tranh thông qua việc áp dụng DevSecOps. Tuy nhiên, thời cơ này sẽ không tồn tại mãi mãi. Khi phần mềm tiếp tục là điểm khác biệt chủ đạo trong sản phẩm nhúng, khoảng cách giữa người dẫn đầu và người tụt hậu ngày càng rộng lớn. Các tổ chức thành công với DevSecOps sẽ giảm chi phí, tăng tốc đưa sản phẩm ra thị trường và mở ra khả năng đổi mới giúp họ nổi bật trên thị trường. Những nhà lãnh đạo nhúng tương lai chính là các chủ nhân của DevSecOps hôm nay.

Nếu bạn quan tâm đến các bước thực tế để triển khai DevSecOps nhúng, hãy khám phá hướng dẫn chi tiết của chúng tôi: 4 cách để tăng tốc phát triển nhúng với GitLab.

Hãy liên hệ với Softribution ngay hôm nay để được tư vấn chuyên sâu hoặc lựa chọn giải pháp DevSecOps phù hợp giúp tổ chức của bạn chuyển đổi phát triển hệ thống nhúng một cách hiệu quả và bền vững.