佐思汽研發(fā)布《2019-2020 智能汽車(chē)計(jì)算平臺(tái)與系統(tǒng)架構(gòu)研究報(bào)告》。
隨著汽車(chē)新四化發(fā)展，傳統(tǒng)分布式 E/E 架構(gòu)受到挑戰(zhàn)：EV 的三電系統(tǒng)，增加了汽車(chē) E/E 架構(gòu)的復(fù)雜程度；智能座艙、自動(dòng)駕駛等功能，需要融合更多傳感器數(shù)據(jù)，對(duì) OTA、算力和車(chē)輛安全等提出更多挑戰(zhàn)。因此，未來(lái)汽車(chē)需要更高算力的 ECU 協(xié)同以及可拓展性的架構(gòu)設(shè)計(jì)，域集中電子電氣架構(gòu)、車(chē)輛集中電子電氣架構(gòu)等對(duì)現(xiàn)有分布式架構(gòu)的替代作用將逐漸顯現(xiàn)，車(chē)企和 Tier1 爭(zhēng)相進(jìn)行前瞻布局。 豐田電子電氣架構(gòu)開(kāi)發(fā)部總經(jīng)理 Nishikawa 總結(jié)的電子電氣架構(gòu)演進(jìn)路線(xiàn)為：簡(jiǎn)單 LAN→分層 LAN→中央網(wǎng)關(guān)+域 LAN→計(jì)算平臺(tái)（包括在線(xiàn)云）→計(jì)算平臺(tái)++（包括在線(xiàn)云、線(xiàn)下云）。
來(lái)源：豐田
博世則將汽車(chē)電子電氣架構(gòu)演變路徑分為 6 個(gè)階段：從簡(jiǎn)單到復(fù)雜依次為模塊化、集成化、集中化、域融合、車(chē)載電腦和車(chē) - 云計(jì)算。
來(lái)源：博世，佐思產(chǎn)研
E/E 架構(gòu)方面，特斯拉發(fā)展最為領(lǐng)先，其新一代集中式 E/E 架構(gòu)達(dá)到車(chē)載中央電腦和區(qū)域控制器階段，配合自研的操作系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)整車(chē) OTA。相對(duì)傳統(tǒng)車(chē)企，特斯拉領(lǐng)先五年以上。 近日，由于存在自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)功能缺陷，現(xiàn)代公司決定召回 1.2 萬(wàn)余輛 2020 款索納塔車(chē)型。這是傳統(tǒng)車(chē)企最郁悶的地方。在傳統(tǒng)架構(gòu)上添加越來(lái)越多的智能化網(wǎng)聯(lián)化功能，由于軟件復(fù)雜永遠(yuǎn)都有 BUG，只會(huì)導(dǎo)致更多的客戶(hù)不滿(mǎn)甚至召回。只有在全新 E/E 架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)整車(chē) OTA，才能最終解決召回難題。 因此，大眾、奧迪、通用、豐田等車(chē)企都在加快部署全新 E/E 架構(gòu)，量產(chǎn)時(shí)間大概在 2021-2025 年。大眾 ID.3 將搭載名為 E3的 E/E 架構(gòu)，并將出現(xiàn)跨域中心控制器，實(shí)現(xiàn)域融合架構(gòu)；通用新一代 E/E 架構(gòu) Global B，將搭載在全新凱迪拉克 CT5 上；豐田則將采用 Central & Zone 的 E/E 架構(gòu)。 國(guó)內(nèi)車(chē)企，如比亞迪、合眾汽車(chē)、奇點(diǎn)等都在采用新一代 E/E 架構(gòu)。 以特斯拉最新電子電氣架構(gòu)為例，其搭載車(chē)型 Model3 的 E/E 架構(gòu)包括三大塊：
? 一是自動(dòng)駕駛及娛樂(lè)控制模塊，接管所有輔助駕駛相關(guān)的傳感器，例如攝像頭、毫米波雷達(dá)等。
? 二是右車(chē)身控制器 BCM RH，集成了自動(dòng)駛?cè)腭偝觥峁芾?、扭矩控制等，以及用于泊?chē)的超聲波雷達(dá)。
? 三是左車(chē)身控制器 BCM LH，負(fù)責(zé)內(nèi)部燈光及進(jìn)入部分。
豐田在未來(lái)電子電氣架構(gòu)中，則將采取 Central& Zone 的 E/E 方案。
豐田 Central & Zone 架構(gòu)
來(lái)源：豐田，佐思
從 Tier1 來(lái)看，安波福、華為、大陸、博世等 Tier1 正在加緊部署新一代電子電氣構(gòu)架：
? 安波福已于 2020 年 1 月正式發(fā)布全新智能汽車(chē)架構(gòu) SVA，計(jì)劃 2022 年實(shí)現(xiàn)半智能汽車(chē)架構(gòu)（PARTIAL SVA）、2025 年實(shí)現(xiàn)全智能汽車(chē)架構(gòu)（FULL SVA）。
? 華為提出基于計(jì)算和通信的 CC 架構(gòu)，由分布式網(wǎng)絡(luò)和三大域控制器構(gòu)成。
? 大陸、博世等也提出了未來(lái) E/E 構(gòu)架方案，正在積極推進(jìn)。
以安波福 SVA 電子電氣架構(gòu)為例，其由三大部分構(gòu)成：
? 動(dòng)力數(shù)據(jù)中心（PDC）：一個(gè)“通用擴(kuò)展塢”和區(qū)整合器；
? 統(tǒng)一供電和數(shù)據(jù)主干網(wǎng)：模塊化且可自動(dòng)化的簡(jiǎn)化線(xiàn)束技術(shù) / 設(shè)計(jì)；通過(guò)雙環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)冗余網(wǎng)絡(luò)；
? 中央計(jì)算集群：通用計(jì)算平臺(tái)，帶有標(biāo)準(zhǔn)化接口和互聯(lián)網(wǎng)安全網(wǎng)關(guān)。
圖：安波福智能汽車(chē)架構(gòu) SVA 示意圖
來(lái)源：安波福
總體來(lái)看，域集中 E/E 架構(gòu)是未來(lái)幾年的主流，其核心技術(shù)主要包括網(wǎng)關(guān)、域控制器、車(chē)載以太網(wǎng)等。 域控制器可將汽車(chē)電子各部分功能劃分成幾個(gè)領(lǐng)域，如動(dòng)力傳動(dòng)域、車(chē)身電子域、輔助駕駛域等等，然后利用處理能力強(qiáng)大的多核 CPU/GPU 芯片，相對(duì)集中地控制域內(nèi)原本歸屬各個(gè) ECU 的大部分功能，以此來(lái)取代傳統(tǒng)的分布式架構(gòu)。目前 Tier1 對(duì)域控制器的布局主要集中在智能座艙域和自動(dòng)駕駛域。
車(chē)載以太網(wǎng)的出現(xiàn)，是為了滿(mǎn)足 ADAS 系統(tǒng)、高清車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、云服務(wù)及大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)在車(chē)輛應(yīng)用上的高帶寬要求，以此部分甚至完全取代 CAN、LIN、FlexRay、LVDS 等傳統(tǒng)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)。布局車(chē)載以太網(wǎng)的供應(yīng)商主要有 NXP、羅森伯格、Broadcom、Marvell、東芝、TE Connectivity 等。 汽車(chē)網(wǎng)關(guān)作為整車(chē)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交互樞紐，可將 CAN、LIN、MOST、FlexRay 等網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)在不同網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行路由。布局網(wǎng)關(guān)的 Tier1 以國(guó)外的半導(dǎo)體大廠和傳統(tǒng)汽車(chē)供應(yīng)商為主，如 NXP、英飛凌、瑞薩電子、意法半導(dǎo)體、大陸集團(tuán)、博世、德州儀器、英特爾等；國(guó)內(nèi)布局企業(yè)有經(jīng)緯恒潤(rùn)、致遠(yuǎn)電子、聯(lián)合汽車(chē)電子等。
博世和豐田對(duì) E/E 架構(gòu)趨勢(shì)分析中，將車(chē)+云計(jì)算架構(gòu)歸結(jié)為最高階段。目前對(duì)時(shí)延要求不高的座艙域應(yīng)用（如聽(tīng)歌，語(yǔ)音識(shí)別等）都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了云端計(jì)算+本地計(jì)算的結(jié)合。自動(dòng)駕駛域也將是這個(gè)趨勢(shì)，但是會(huì)更復(fù)雜，將是車(chē)端計(jì)算+云端計(jì)算+邊緣計(jì)算的結(jié)合。 車(chē)端計(jì)算+云端計(jì)算+邊緣計(jì)算的結(jié)合，需要車(chē)路協(xié)同技術(shù)和智慧道路基礎(chǔ)設(shè)施的支持。車(chē)路協(xié)同將率先在國(guó)內(nèi)落地，華為的 CC（計(jì)算+通信）架構(gòu)可能是更適合車(chē)路協(xié)同應(yīng)用的新一代 E/E 架構(gòu)。
來(lái)源：華為