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汽車域控制器集成化架構(gòu)的背景、優(yōu)點(diǎn)及設(shè)計(jì)

倩倩 ? 來(lái)源:智駕最前沿 ? 作者:智駕最前沿 ? 2022-08-15 10:28 ? 次閱讀
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隨著車輛的電子化程度逐漸提高,電子控制單元(ECU)占領(lǐng)了整個(gè)汽車。從防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電控自動(dòng)變速器、主動(dòng)懸架系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng),逐漸延伸到了車身安全、網(wǎng)絡(luò)、娛樂(lè)、傳感控制系統(tǒng)等。隨著汽車電子功能的豐富性和復(fù)雜性不斷提高,汽車ECU數(shù)量都在逐年遞增,一些高端車型的ECU數(shù)量已經(jīng)破百。

汽車電子軟件爆炸式增長(zhǎng),對(duì)汽車電子電氣構(gòu)架帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。如何在愈發(fā)復(fù)雜的線路中,保證數(shù)據(jù)處理以及網(wǎng)絡(luò)安全的最優(yōu)化成為難題,用一個(gè)或幾個(gè)“大腦”來(lái)操控全車的ECU與傳感器正逐漸成為汽車電子電氣架構(gòu)公認(rèn)的未來(lái),以域?yàn)閱挝坏挠?a target="_blank">控制器(Domain Controller Unit)集成化架構(gòu)是當(dāng)前最佳的解決方案。

所謂“域”就是將汽車電子系統(tǒng)根據(jù)功能劃分為若干個(gè)功能塊,每個(gè)功能塊內(nèi)部的系統(tǒng)架構(gòu)由域控制器為主導(dǎo)搭建,用一個(gè)高算力的多核中央計(jì)算機(jī)取代以往的多個(gè)分布式ECU架構(gòu)。目前域控制器的“域”一般是指功能域,按照最典型的分類方法可分為動(dòng)力總成、底盤控制、車身控制、娛樂(lè)系統(tǒng)(座艙域)、ADAS這五個(gè)主要的域。在每個(gè)域中,域控制器相當(dāng)于一個(gè)高性能ECU,負(fù)責(zé)處理域內(nèi)部的功能控制和轉(zhuǎn)發(fā),這就需要控制器本身具備強(qiáng)大的處理功率和超高的實(shí)時(shí)性能以及大量的通信外設(shè)。各個(gè)域內(nèi)部的系統(tǒng)互聯(lián)仍可使用現(xiàn)如今十分常用的CAN和FlexRay通信總線。而不同域之間的通訊,則需要由更高傳輸性能的以太網(wǎng)作為主干網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)信息交換任務(wù)。

域控制器的發(fā)展,一方面是由于整車車載電子的發(fā)展需要,能夠大大優(yōu)化整車電子電器線路。使用域架構(gòu)同時(shí)也能夠?qū)鞲信c處理分開(kāi),傳感器與ECU不再是一對(duì)一的關(guān)系,管理起來(lái)比較容易。另外可以適當(dāng)?shù)募苫?,減少ECU的數(shù)量。平臺(tái)的可擴(kuò)展性也會(huì)更好。將ECU集中化,車輛通信線束也大幅減少,整車零部件成本的下降也顯而易見(jiàn)。隨著未來(lái)整車電子電器架構(gòu)的演化,域控制器將會(huì)越來(lái)越強(qiáng)大。對(duì)電子設(shè)計(jì)的要求也會(huì)越來(lái)越高。本文接下來(lái)將圍繞汽車域控制器的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用展開(kāi)論述

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使用域控制器集成化架構(gòu)的原因

采用域控制器集成化架構(gòu)代替以前的多ECU分散式架構(gòu)主要有以下這些原因:

汽車功能數(shù)量的逐漸增加與復(fù)雜化

目前汽車的電子架構(gòu)在每個(gè)獨(dú)立的控制單元中集成了一個(gè)或多個(gè)功能特性。這不僅增加了控制單元和分布式軟件功能的數(shù)量,同時(shí)也使得單元之間的通信連接變得復(fù)雜。當(dāng)汽車需要增加新功能時(shí),以往的解決方案往往是額外增加一個(gè)負(fù)責(zé)相應(yīng)功能的ECU模塊與電路線束。如今,隨著車子電子化程度越來(lái)越高,尤其是自動(dòng)駕駛、主動(dòng)安全等功能的增加,汽車的 ECU 數(shù)量急速增加,一輛汽車?yán)锏?ECU 數(shù)量平均會(huì)達(dá)到 50-70 ,一些功能更加復(fù)雜的豪華轎車,ECU 數(shù)量早就已經(jīng)破百。2005年的BMW 7系已經(jīng)配備了65個(gè)ECU。到了2010年,奧迪A8上使用的ECU數(shù)量更是超過(guò)了100個(gè)。如此多的ECU錯(cuò)綜交錯(cuò),不僅帶來(lái)了十分復(fù)雜的線束設(shè)計(jì),邏輯控制也十分混雜。通過(guò)不斷增加ECU數(shù)量來(lái)為汽車增加新功能的方法已不再是可持續(xù)的。

未來(lái)汽車對(duì)高速數(shù)據(jù)處理和復(fù)雜軟件算法的需求

域控制器技術(shù)是未來(lái)汽車發(fā)展不可抗拒的趨勢(shì),也是未來(lái)汽車能夠順應(yīng)各種技術(shù)潮流的硬件基礎(chǔ)。隨著汽車對(duì)面向安全、娛樂(lè)等復(fù)雜功能的需求正在以前所未有的速度增加,未來(lái)汽車必須擁有更高的數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算能力。很多主機(jī)廠都聲稱要在未來(lái)將汽車打造成“車輪上的智能手機(jī)”。當(dāng)汽車逐漸向著大號(hào)的移動(dòng)智能終端發(fā)展時(shí),就必須使得汽車像智能手機(jī)那樣,不斷升級(jí)換代,通過(guò)更多的計(jì)算能力和更好的軟件算法來(lái)滿足所需的新特性、新功能。

傳統(tǒng)的ECU分布式架構(gòu)已經(jīng)無(wú)法支持汽車對(duì)高速數(shù)據(jù)交換和復(fù)雜的軟件算法的需求,同時(shí)沒(méi)有足夠的計(jì)算能力來(lái)滿足運(yùn)算數(shù)據(jù)不斷增長(zhǎng)的要求,車載網(wǎng)絡(luò)也無(wú)法支持高速的數(shù)據(jù)傳輸需求。相較于手機(jī)、平板等設(shè)備,汽車的使用周期長(zhǎng)得多,隨著各大車企推出功能越來(lái)越豐富多樣的汽車,買家們往往也會(huì)希望自己所購(gòu)買的汽車能夠擁有像智能手機(jī)那樣的升級(jí)能力,而不是像以往那樣,在汽車的整個(gè)使用周期里汽車的功能和特性基本保持不變?;贓CU的分散式電子架構(gòu)汽車中的所有特性和功能都必須在車輛推出前設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),未來(lái)將無(wú)法滿足消費(fèi)者對(duì)汽車功能快速更新的需求。

在“軟件定義汽車”的大趨勢(shì)下,智能汽車更多地依賴于硬核的高配置硬件和強(qiáng)大的軟實(shí)力軟件,來(lái)滿足一輛智能汽車所需要的軟硬結(jié)合部分?,F(xiàn)今風(fēng)靡一時(shí)的OTA(Over The Air Technology)空中下載技術(shù)正是對(duì)汽車軟硬件功能的一種遠(yuǎn)程升級(jí)技術(shù),OTA更新可以用來(lái)提供新的汽車功能,優(yōu)化汽車軟件系統(tǒng),修補(bǔ)汽車功能漏洞,提升整體的駕駛體驗(yàn)。OTA具備減少召回成本、快速響應(yīng)安全需求、提升用戶體驗(yàn),成了未來(lái)智能化汽車時(shí)代的必然選擇 為了實(shí)現(xiàn)所有這些目標(biāo),我們需要更高的計(jì)算能力、嵌入式內(nèi)存容量和連接帶寬,而只有使用域控制器架構(gòu)的汽車才能滿足所需的硬件要求。

車載SOC成本的降低

在電子產(chǎn)業(yè)摩爾定律的影響下,高性能的汽車SOC芯片的價(jià)格隨著技術(shù)進(jìn)步和大規(guī)模量產(chǎn)將會(huì)進(jìn)一步下降。隨著汽車智能化的推進(jìn),英偉達(dá)、高通、MTK等手機(jī)芯片玩家也開(kāi)始進(jìn)入車用市場(chǎng),汽車SOC的成本這幾年正在急劇下降,越來(lái)越接近傳統(tǒng)MCU的價(jià)格,這也是汽車制造商使用具有集成功能的域控制器的原因之一。

使用域控制器集成化架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

與傳統(tǒng)的ECU分布式架構(gòu)相比,域控制器架構(gòu)有以下幾點(diǎn)主要優(yōu)勢(shì):

輕量化,高效率

傳統(tǒng)ECU架構(gòu)下,每個(gè)額外的新功能都會(huì)帶來(lái)相應(yīng)的ECU和線束,導(dǎo)致錯(cuò)綜復(fù)雜的線束成為了汽車中僅次于發(fā)動(dòng)機(jī)的第二重的部件。這種設(shè)計(jì)思想不符合汽車設(shè)計(jì)中的輕量化規(guī)則,會(huì)降低汽車的能源效率和行駛里程。采用域控制器,集成了ECU,車輛能夠去掉多個(gè)微控制器電源、外殼和銅線,大大簡(jiǎn)化了汽車電子結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)集成和制造自動(dòng)化,降低了電子部件重量,提高了行駛效率。以汽車駕駛艙域控制器為例,通過(guò)集成取代了傳統(tǒng)的儀表盤、信息娛樂(lè)系統(tǒng)和HUD顯示器,整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量可以減輕30%以上。

成本降低

為新功能額外增加一個(gè)ECU模塊是不可持續(xù)的,新ECU模塊所對(duì)應(yīng)的專用MCU、存儲(chǔ)器、電源、PCB和其他電子元件將大大增加生產(chǎn)制造的成本。隨著具有強(qiáng)大計(jì)算能力的車載SOC芯片的價(jià)格持續(xù)下降,以集成駕駛艙解決方案為例,每輛車至少可以節(jié)省約70美元。隨著域控制器的大規(guī)模量產(chǎn)和出貨量爆發(fā),汽車的生產(chǎn)成本將會(huì)進(jìn)一步降低。

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數(shù)據(jù)延時(shí)

智能汽車往往裝載有多個(gè)傳感器用于感知外界環(huán)境,出于安全的原因,車輛需要能夠接受和及時(shí)處理來(lái)自自身傳感器、外界其它車輛或基礎(chǔ)設(shè)施(V2X)的大量數(shù)據(jù),所有數(shù)據(jù)都必須能夠以實(shí)時(shí)或非常接近實(shí)時(shí)的速度進(jìn)行處理,這樣才能保證行駛過(guò)程的安全。

對(duì)大量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理,保證較低的數(shù)據(jù)延時(shí)需要高性能的計(jì)算能力和高帶寬的網(wǎng)絡(luò)通信。在具有高性能計(jì)算能力的域控制器中數(shù)據(jù)只需要被處理一次,并可以在不同的內(nèi)核中進(jìn)行共享。而在使用大量ECU模塊的架構(gòu)中數(shù)據(jù)需要在不同網(wǎng)絡(luò)中多次進(jìn)行通信傳輸,并進(jìn)行多次運(yùn)算,傳統(tǒng)的ECU架構(gòu)會(huì)導(dǎo)致運(yùn)算效率低,數(shù)據(jù)的延遲性高,無(wú)法保證汽車在面對(duì)各種緊急情況時(shí)的快速反應(yīng)能力,安全性不夠高。

可升級(jí)性

隨著汽車從機(jī)械產(chǎn)品向數(shù)字化電子產(chǎn)品的不斷發(fā)展,軟件水平愈發(fā)成為了汽車的核心競(jìng)爭(zhēng)力。十年前,一輛汽車僅包含約1000萬(wàn)行軟件代碼?,F(xiàn)如今,一輛汽車擁有約1億行軟件代碼。在未來(lái),自動(dòng)駕駛汽車的軟件代碼量將達(dá)到3億至5億行。汽車軟件的代碼量正在成指數(shù)級(jí)別地增加,由于代碼的不斷累加,出現(xiàn)的安全漏洞更需要及時(shí)修補(bǔ)。對(duì)汽車的功能維護(hù)和復(fù)雜軟件升級(jí)將變得更加重要。相較于傳統(tǒng)的分布式ECU架構(gòu),域控制器具備的算力可擴(kuò)展、更靈活的整車OTA以及軟件比重的加大,使得汽車制造商有能力為用戶提供不斷迭代升級(jí)的功能體驗(yàn)。也就是說(shuō),車企可以在不增加額外ECU的情況下,僅僅通過(guò)對(duì)軟件算法進(jìn)行更新就可以實(shí)現(xiàn)汽車功能的升級(jí)。

萬(wàn)物互聯(lián)

由于域控制器具有高性能計(jì)算能力和高帶寬通信,駕駛員可以通過(guò)數(shù)字平臺(tái)和5G網(wǎng)絡(luò)與周圍的外部環(huán)境相連接。V2X技術(shù)將允許車輛與其它車輛以及道路基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行聯(lián)絡(luò)通信,以獲得環(huán)境信息。所有這些數(shù)據(jù)必須進(jìn)行實(shí)時(shí)通信和處理,這需要高帶寬的通信和高性能的車載計(jì)算能力。很明顯,傳統(tǒng)的分立式MCU難以支持高速的通訊和計(jì)算能力。

汽車域控制器的設(shè)計(jì)

IT行業(yè)以及消費(fèi)者電子領(lǐng)域的很多技術(shù)可以被遷移運(yùn)用到未來(lái)的智能汽車領(lǐng)域。運(yùn)用在未來(lái)汽車上的車載SOC,嵌入式操作系統(tǒng)、虛擬機(jī)監(jiān)視器以及OTA升級(jí)技術(shù)都已經(jīng)比較成熟,并被廣泛應(yīng)用在消費(fèi)電子以及其它領(lǐng)域。汽車電子框架可以從其它電子產(chǎn)品上借鑒經(jīng)驗(yàn)。

然而出于汽車對(duì)安全性的高要求,汽車電子設(shè)計(jì)需要滿足嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)需求。對(duì)安全性、穩(wěn)定性、耐用性的要求使得汽車域控制器的設(shè)計(jì)要有極高的質(zhì)量和可靠性。保障汽車的安全和穩(wěn)定性將成為設(shè)計(jì)汽車電子電氣架構(gòu)時(shí)需要考慮的關(guān)鍵因素。

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未來(lái)汽車基本架構(gòu)

基本架構(gòu)

未來(lái)的汽車電子架構(gòu)正在迅速革新。安全特性以及對(duì)自動(dòng)駕駛功能需要有更好的計(jì)算能力以及更高帶寬的通訊能力。為了使汽車具有更好的連接能力以及信息娛樂(lè)功能,汽車將會(huì)被改造一個(gè)分布式IT系統(tǒng),能夠與云端進(jìn)行通信以遠(yuǎn)程更新軟件,同時(shí)實(shí)時(shí)更新數(shù)字地圖信息與交通路況。

上圖展示了未來(lái)的汽車電子電氣架構(gòu),該架構(gòu)需要具備在不同部件以及不同功能模塊之間進(jìn)行交互的能力,并能夠管理和控制不斷增多的功能和復(fù)雜軟件算法。此外,該框架還應(yīng)該具備良好的擴(kuò)展性,以應(yīng)對(duì)隨著時(shí)間推移所增加的對(duì)汽車功能的需求和期望。OTA也應(yīng)該是該架構(gòu)所必須的功能之一。

汽車電子架構(gòu)的可更新性和可升級(jí)性使得OEM在汽車銷售后仍能夠?qū)ζ嚨纳?jí)進(jìn)程加以控制。軟硬件分離使得汽車的軟件功能獨(dú)立于硬件,大大提高了系統(tǒng)功能的可擴(kuò)展性和更新的便捷性。

框架特性

SOA(Service-oriented Architecture)面向服務(wù)框架:SOA方法已經(jīng)廣泛運(yùn)用于IT以及消費(fèi)者電子領(lǐng)域。SOA為汽車電子系統(tǒng)提供了大量的抽象接口。它的封裝可以使用敏捷開(kāi)發(fā)方法進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和測(cè)試,以減少系統(tǒng)功能不斷增加所帶來(lái)的復(fù)雜性,并使得軟件組在不同的車輛上更容易實(shí)現(xiàn)復(fù)用。

中央網(wǎng)關(guān)服務(wù)器

使用中央信息服務(wù)器和代理服務(wù)器處理所有的通信信息,將本地控制域與外界環(huán)境隔絕開(kāi),以保證系統(tǒng)的安全性和保密性。將系統(tǒng)劃分成物理層,信息層,服務(wù)層,使得系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性,同時(shí)使得系統(tǒng)運(yùn)用在不同類型車輛上時(shí)的變化較小,可遷移性較高。

在未來(lái)的汽車電子電氣架構(gòu)中,中央網(wǎng)關(guān)將作為信息橋梁,交換信息并隔離車內(nèi)域控制器和外圍通信源,如移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙、WiFi、以太網(wǎng)等,它還將同時(shí)充當(dāng)汽車的中央診斷接口用于系統(tǒng)漏洞的診斷。域控制器可被用作中央網(wǎng)關(guān)與本地智能傳感器、執(zhí)行器和ECU之間的網(wǎng)關(guān),在以太網(wǎng)和CAN或LIN之間編譯和傳遞信息。

中央網(wǎng)關(guān)將承擔(dān)維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全的主要責(zé)任。中央網(wǎng)關(guān)檢驗(yàn)來(lái)自合法源的消息,并保護(hù)身份驗(yàn)證不受欺騙,將網(wǎng)絡(luò)通信限制到預(yù)定義的正常范圍內(nèi),限制異?;蜻^(guò)多消息的通信,以避免損害車輛的功能。它還需要阻止未經(jīng)批準(zhǔn)的非法消息,并對(duì)無(wú)效嘗試給出警告。這可以大大提高整車的網(wǎng)絡(luò)安全性,并顯著降低車載域控制器的安全功能負(fù)載。

車載以及后端架構(gòu)

未來(lái),汽車車載系統(tǒng)以及云后端架構(gòu)之間將會(huì)有越來(lái)越多的交互。兩者可以通過(guò)WIFI或者高帶寬的5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。處于對(duì)安全以及自動(dòng)駕駛功能的需求,車輛需要具備與外界信息進(jìn)行交互的能力,如周圍車輛、新一代基礎(chǔ)設(shè)施、天氣、道路信息以及實(shí)時(shí)高精度地圖等。由于汽車的軟件算法以及基礎(chǔ)的硬件算力會(huì)受到一定程度的限制,隨著數(shù)據(jù)量的加大,對(duì)不斷變化的場(chǎng)景以及駕駛條件做出實(shí)時(shí)分析與決策的難度會(huì)逐漸增加,所以未來(lái)汽車越來(lái)越多地需要與高處理能力的后端(比如云端服務(wù)器)進(jìn)行交互,以獲取駕駛場(chǎng)景下的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)。

汽車功能安全性

所謂的“功能安全”,就是通過(guò)安全功能和安全措施來(lái)避免不可容許的功能風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)總稱。功能安全(Function Safety)的“功能”指的是監(jiān)控受控對(duì)象和控制器的安全裝置起的作用。通常我們將計(jì)算機(jī)作為安全裝置,如果控制器發(fā)生故障,則該計(jì)算機(jī)將會(huì)關(guān)閉受控對(duì)象,并向用戶發(fā)出危險(xiǎn)警告。安全裝置所實(shí)現(xiàn)的這種安全性作用,被稱為“功能安全”。功能安全可以說(shuō)是通過(guò)使用計(jì)算機(jī)等的安全裝置所設(shè)計(jì)出的安全措施。

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汽車行駛關(guān)乎乘客的生命安全,安全也是汽車設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的第一要義。每個(gè)行業(yè)都有所對(duì)應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)約束產(chǎn)品的最低性能。汽車行業(yè)所采用的ISO26262標(biāo)準(zhǔn)是從電子、電氣及可編程器件功能安全基本標(biāo)準(zhǔn)IEC61508派生出來(lái)的,主要定位在汽車行業(yè)中特定的電氣器件、電子設(shè)備、可編程電子器件等專門用于汽車領(lǐng)域的部件,旨在提高汽車電子、電氣產(chǎn)品功能安全的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)汽車電子電氣系統(tǒng)的功能安全標(biāo)準(zhǔn),使用 ASIL 來(lái)指定相應(yīng)器件必需符合的可接受的駐留風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別的安全性需求,涉及汽車電子電氣系統(tǒng)的整個(gè)安全生命周期及其管理過(guò)程,其最終目的便是確?!鞍踩?,避免因汽車電子電氣系統(tǒng)故障而導(dǎo)致的不合理風(fēng)險(xiǎn)。

隨著數(shù)據(jù)連接和車內(nèi)通信的使用越來(lái)越多,車輛愈發(fā)容易受到惡意網(wǎng)絡(luò)攻擊。智能網(wǎng)聯(lián)汽車中的威脅風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)可能有:惡意攻擊者可以利用 CAN 總線廣播機(jī)制,實(shí)施數(shù)據(jù)包竊聽(tīng)、偽造及數(shù)據(jù)重放等。可以劫持 ECU 設(shè)備制造廠商的訪問(wèn)機(jī)制,對(duì)源代碼進(jìn)行逆向破解,對(duì)芯片內(nèi)固件代碼進(jìn)行提取、篡改、分析等操作。

由于汽車電動(dòng)化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展趨勢(shì),特殊的多場(chǎng)景使用狀態(tài)和研發(fā)、生產(chǎn)、使用、維修、報(bào)廢全生命周期的現(xiàn)狀,相較于傳統(tǒng)的信息安全體系,智能網(wǎng)聯(lián)汽車的信息安全研究方向需要解決:如何進(jìn)行高可靠的入侵檢測(cè)和防護(hù),防止對(duì)車輛控制單元的直接控制造成生命財(cái)產(chǎn)方面的損失;如何保障復(fù)雜通信環(huán)境信息安全,提升車輛的防護(hù)能力。這將是未來(lái)汽車功能安全研究的重點(diǎn)方向。

消費(fèi)者對(duì)汽車安全特性和軟件功能的需求正以前所未有的速度增長(zhǎng)。這種趨勢(shì)使得汽車的電子電氣架構(gòu)正在從分布式電子控制器單元 (ECU) 轉(zhuǎn)向集成度更高的域控制器。汽車對(duì)計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力的要求也越來(lái)越高。以域控制器為代表的電子電氣框架可以提供更快速,更安全,更可靠的數(shù)據(jù)處理和能源分配能力。帶有域控制器的未來(lái)汽車平臺(tái)可以輕松利用云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及OTA升級(jí)等最新技術(shù)。強(qiáng)大的多核處理能力、專用的車載嵌入式操作系統(tǒng)、創(chuàng)新的電子電氣架構(gòu)以及高帶寬的通信能力是未來(lái)域控制器架構(gòu)汽車的基本組成要素。

隨著域控制器的出現(xiàn),汽車的智能化演進(jìn)越來(lái)越迅猛。隨著圖二所示汽車電子架構(gòu)的集中化進(jìn)程,未來(lái)最理想的狀態(tài)是,汽車能夠擁有一個(gè)整車計(jì)算平臺(tái)——中央大腦。中央域控制器可能會(huì)成為一臺(tái)計(jì)算機(jī)的形態(tài),其中最核心的難點(diǎn)會(huì)來(lái)源于汽車的操作系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)需要同時(shí)跟上層的軟件應(yīng)用、底層的硬件資源進(jìn)行銜接。因?yàn)槠嚨淖撚?、智駕域、動(dòng)力域、車身域等幾大“域”對(duì)操作系統(tǒng)的需求其實(shí)并不一致。比如座艙系統(tǒng)對(duì)于屏幕的色彩處理和渲染要求比較高,而智駕功能則對(duì)系統(tǒng)的安全要求特別高。目前還有沒(méi)一種芯片或者一個(gè)嵌入式的硬件平臺(tái),既有高算力能夠支撐豐富圖像處理,又有高性能、高存儲(chǔ),同時(shí)還具有非常豐富的IO接口。

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從域控制器到中央大腦

除了硬件層面的挑戰(zhàn),汽車行業(yè)的軟件產(chǎn)業(yè)鏈也面臨著重構(gòu)的可能。軟件能力愈發(fā)成為產(chǎn)業(yè)鏈玩家的核心競(jìng)爭(zhēng)力。而主,機(jī)廠對(duì)軟件能力的集中把控,可能會(huì)帶來(lái)產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)系的重建。任何行業(yè)變革的伊始,總是伴隨著利益的沖突與規(guī)則的破立,在這場(chǎng)由ECU消亡引發(fā)的變革里亦是如此。域控制器的出現(xiàn),只是一個(gè)中場(chǎng)戰(zhàn)事??梢源_定的是,汽車的“中央大腦”形態(tài)變革,以及背后的智能汽車時(shí)代話語(yǔ)權(quán)爭(zhēng)奪,會(huì)讓汽車產(chǎn)業(yè)鏈上的各種玩家前赴后繼,未來(lái)十年汽車行業(yè)一定會(huì)發(fā)生天翻地覆的大變革。

審核編輯 :李倩

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原文標(biāo)題:一文讀懂汽車域控制器集成化架構(gòu)的背景、優(yōu)點(diǎn)及設(shè)計(jì)

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