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 là phù hợp hơn cho 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 là yếu tố then chốt tạo sự khác biệt trong các sản phẩm phần cứng, và thị trường mới đòi hỏi các thực hành phát triển hiện đại hơn. Trước thực tế đó, nhiều tổ chức đang chuyển hướng sang áp dụng mô hình “DevSecOps nhúng”.

Vậy DevSecOps nhúng là gì? Đây là việc áp dụng các phương pháp kỹ thuật hợp tác, chuỗi công cụ tích hợp và tự động hóa để xây dựng, thử nghiệm và đảm bảo an toàn phần mềm trong môi trường phát triển hệ thống nhúng, bao gồm các điều chỉnh để tích hợp hiệu quả phần cứng.

Sự hội tụ của các lực lượng thị trường

Ba lực lượng thị trường mạnh mẽ đang thúc đẩy các nhóm nhúng hiện đại hóa quy trình phát triển của họ.

1. Cuộc cách mạng sản phẩm được xác định bằng phần mềm

Những sản phẩm từng chủ yếu được định hình qua phần cứng giờ đây được phân biệt bởi khả năng phần mềm. Điển hình như thị trường phương tiện được xác định bằng phần mềm (Software Defined Vehicles – SDV), dự kiến tăng trưởng từ 213,5 tỷ USD năm 2024 lên đến 1,24 nghìn tỷ USD vào năm 2030 với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm lên đến 34%. Lượng phần mềm trong những sản phẩm này liên tục tăng trưởng mạnh mẽ khi một chiếc xe trung bình dự kiến sẽ chứa đến 650 triệu dòng mã vào năm 2025. Những phương pháp phát triển nhúng truyền thống không còn khả năng quản lý hiệu quả mức độ phức tạp phần mềm này.

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

Ảo hóa phần cứng là yếu tố then chốt giúp thúc đẩy DevSecOps nhúng. Các công nghệ như bộ điều khiển điện tử ảo (vECU), CPU ARM dựa trên nền tảng đám mây và môi trường mô phỏng phức tạp ngày càng trở nên phổ biến. Phần cứng ảo cho phép kiểm thử phần cứng vật lý trước đây vốn đòi hỏi tài nguyên và thời gian lớn.

Các giải pháp ảo hóa này tạo nền tảng cho tích hợp liên tục (CI), tuy nhiên, giá trị thực sự của chúng chỉ được phát huy khi được tích hợp trong quy trình làm việc tự động hóa. Khi kết hợp cùng các phương pháp phát triển hợp tác và quy trình tự động, thử nghiệm ảo giúp các nhóm phát hiện lỗi sớm hơn, giảm thiểu chi phí sửa chữa. Thiếu hụt các công cụ và phương pháp DevSecOps nhúng sẽ khiến tổ chức không tận dụng được tối đa các lợi ích từ ảo hóa phần cứng.

3. Thực tế cạnh tranh và kinh tế

Sự hội tụ của ba lực lượng này đang tái định hình rõ nét bối cảnh cạnh tranh trong phát triển hệ thống nhúng:

• Cuộc chiến nhân tài đã có bước chuyển rõ rệt. Như một nhà lãnh đạo hệ thống nhúng tại một khách hàng GitLab chia sẻ: “Không kỹ sư nhúng tốt nghiệp đại học ngày nay nào biết các công cụ kế thừa như Perforce, họ biết Git. Những kỹ sư trẻ này có thể làm việc trong 6 tháng với công cụ cũ rồi nghỉ việc.” Việc sử dụng công cụ lỗi thời sẽ khiến các công ty đánh mất thế hệ kỹ sư tài năng kế tiếp.
• Ưu thế thu hút nhân tài chuyển thành lợi thế cạnh tranh vượt trội. Các công ty dẫn đầu về công nghệ thu hút được nhân tài nhờ áp dụng phương pháp thực hành hiện đại, gặt hái thành quả rõ rệt. Ví dụ, vào năm 2024, SpaceX thực hiện nhiều vụ phóng hơn tổng số phần còn lại trên thế giới. Họ dẫn đầu bằng cách phát triển phần mềm tiên tiến và áp dụng văn hóa phát triển hiện đại, tạo ra hiệu quả mà các công ty truyền thống khó lòng đạt được.
• Chi phí phát triển nhúng tăng cao do chu kỳ phản hồi kéo dài tạo nên nhu cầu cấp thiết cho DevSecOps nhúng. Khi nhà phát triển phải chờ hàng tuần để có thể thử mã trên phần cứng, năng suất giảm sút nghiêm trọng. Việc mất và chuyển đổi ngữ cảnh làm quá trình sửa lỗi diễn ra dài hơn và tốn kém hơn. Những bất cập này càng trầm trọng trong các hệ thống nhúng phức tạp.

Để vượt qua thách thức này, các tổ chức đang tích cực áp dụng DevSecOps nhúng.

Các lĩnh vực chuyển đổi ưu tiên

Dựa trên xu hướng và áp lực thị trường, các nhà lãnh đạo hệ thống nhúng tiên tiến đang triển khai DevSecOps nhúng qua các bước sau:

Từ tắc nghẽn phần cứng đến thử nghiệm liên tục

Tắc nghẽn trong kiểm thử phần cứng là một trong những hạn chế lớn nhất trong phát triển nhúng truyền thống, dẫn đến chi phí lỗi tăng cao vì nhà phát triển phải chờ đợi hàng tuần để tiếp cận phần cứng thử nghiệm. Để giải quyết, cần một giải pháp đa chiều gồm:

• Tự động hóa điều phối các băng ghế thử nghiệm phần cứng dùng chung, đắt tiền giữa các nhà phát triển
• Tích hợp đồng thời thử nghiệm SIL (Software-in-the-Loop) và HIL (Hardware-in-the-Loop) vào quy trình CI tự động
• Chuẩn hóa các bản dựng phần mềm trong môi trường kiểm soát phiên bản chặt chẽ

GitLab cung cấp Đám mây thiết bị tại chỗ như một thành phần quan trọng của CI/CD. Tự động hóa phối hợp thử nghiệm chương trình cơ sở trên cả phần cứng ảo và vật lý giúp các nhóm giảm chu kỳ phản hồi từ hàng tuần xuống còn hàng giờ, đồng thời phát hiện lỗi sớm hơn trong vòng đời phát triển phần mềm.

Tự động hóa tuân thủ và quản lý bảo mật

Hệ thống nhúng phải đáp ứng các yêu cầu quản lý nghiêm ngặt, và quy trình tuân thủ thủ công không còn hiệu quả. Các tổ chức hàng đầu đã chuyển sang:

• Thay thế quy trình thủ công bằng tự động hóa bộ khung tuân thủ tùy chỉnh
• Tích hợp công cụ chuyên biệt về an toàn, bảo mật và chất lượng mã trong quy trình CI tự động
• Tự động hóa phê duyệt, đánh giá mã và duy trì kiểm tra liên tục
• Định cấu hình bộ khung tuân thủ cho các tiêu chuẩn như ISO 26262 hoặc DO-178C

Cách tiếp cận này nâng cao mức độ tuân thủ mà không tăng nhân sự, biến gánh nặng thành lợi thế cạnh tranh. Một nhà sản xuất xe điện hàng đầu thực hiện 120.000 công việc CI/CD mỗi ngày với GitLab, trong đó nhiều quy trình bao gồm kiểm tra tuân thủ. Họ có thể triển khai sửa lỗi cho phương tiện chỉ trong vòng một giờ sau khi phát hiện sự cố, điều không thể thực hiện nếu không có quy trình tuân thủ tự động.

Thúc đẩy đổi mới hợp tác

Lịch sử phát triển nhúng thường là làm việc cá nhân tại bàn làm việc, hạn chế hợp tác. Tuy nhiên, các tổ chức tiên phong đang phá bỏ rào cản này bằng cách cho phép hiển thị mã nguồn lẫn trạng thái công việc thông qua kiểm soát nguồn tích hợp và quy trình CI/CD tự động. Phương pháp này không chỉ thu hút nhân sự tài năng mà còn mở ra cơ hội đổi mới tiềm ẩn trong các quy trình làm việc riêng rẽ. Một giám đốc DevOps tại nhà sản xuất ô tô công nghệ giải thích: “Điều quan trọng là mọi người đều nhìn thấy bức tranh toàn cảnh thông qua một ‘ô kính’ duy nhất, giúp nhà phát triển hiểu trạng thái của quy trình làm việc khi gửi yêu cầu hợp nhất và tiến hành nhanh nhất có thể.” Tính minh bạch này góp phần đẩy nhanh đổi mới, giúp nhà sản xuất ô tô cải tiến tính năng phần mềm, tăng sức cạnh tranh trên thị trường khốc liệt.

Cửa sổ cơ hội

Những nhà lãnh đạo hệ thống nhúng có cơ hội rõ ràng để đạt được lợi thế cạnh tranh bằng cách áp dụng DevSecOps. Tuy nhiên, cơ hội này không tồn tại mãi mãi. Khi phần mềm tiếp tục làm chủ đạo trong các sản phẩm nhúng, khoảng cách giữa người dẫn đầu và người tụt hậu sẽ ngày càng lớn. Các tổ chức áp dụng thành công DevSecOps sẽ giảm chi phí, rút ngắn thời gian ra thị trường và tạo ra đổi mới giúp họ nổi bật trong ngành. Do đó, các nhà lãnh đạo nhúng của tương lai chính là những người triển khai DevSecOps hôm nay.

Nếu bạn quan tâm đến việc bắt đầu áp dụng DevSecOps nhúng một cách thực tiễn, hãy tham khảo 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 các giải pháp DevSecOps nhúng phù hợp, giúp bạn tối ưu hóa quy trình phát triển và bảo đảm an toàn phần mềm trong các hệ thống nhúng.