引言：
傳統(tǒng)電子電氣架構(gòu)遭遇挑戰(zhàn)，汽車功能和車載設(shè)備的增加提高了對(duì)于系統(tǒng)算力的要求。傳統(tǒng)的電子電氣架構(gòu)采用增加 ECU 的方式添加新功能，系統(tǒng)面臨過載問題、無法支持功能的持續(xù)增加。
汽車智能化發(fā)展帶來電子電氣架構(gòu)的變革：集成式 EEA 是應(yīng)對(duì)汽車功能和復(fù)雜性增加的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，硬件智能化和軟件定義汽車將成為兩大主流趨勢(shì)。集成式 EEA 趨勢(shì)下，ECU 功能將會(huì)更加集中，數(shù)量減少；芯片集成化程度也會(huì)提高，性能不斷提升；車載傳感器種類更加豐富、數(shù)量增加，以構(gòu)建冗余傳感系統(tǒng)全面收集路況數(shù)據(jù)；
隨著汽車功能的增加，其在人們生活中的定位也在發(fā)生變化，更像一個(gè)移動(dòng)的計(jì)算機(jī)平臺(tái)。當(dāng)前的汽車在電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的道路上仍面臨著諸多挑戰(zhàn)，尤其是ECU、電氣設(shè)備數(shù)量的增加給汽車電子電氣架構(gòu)帶來的問題。博世提出未來電子電氣架構(gòu)發(fā)展面臨的六大挑戰(zhàn)。博世提出未來的電子電氣架構(gòu)將面臨六大主要挑戰(zhàn)： （1）靈活性：未來的汽車更新?lián)Q代的周期將會(huì)縮短，新功能的引入會(huì)更加頻繁，汽車品牌為了維持市場(chǎng)份額需要采用更加靈活的電子電氣架構(gòu)，以適應(yīng)新的創(chuàng)新和軟件的快速引入；（2）功能復(fù)雜：未來的電子電氣架構(gòu)需要具備處理和分發(fā)跨域功能所要求的多樣性；（3）可伸縮性：在不同的細(xì)分市場(chǎng)廠商采用的生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備也不同，未來的電子電氣架構(gòu)需要具備廣泛的適用性、可伸縮性以滿足不同汽車廠商的標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)化廠商的生產(chǎn)流程；（4）通信帶寬：當(dāng)前的域間和跨域通信帶寬不足以滿足未來的數(shù)據(jù)流量要求、未來的 EEA 需要對(duì)通信帶寬擴(kuò)容；（5）計(jì)算能力：嵌入式系統(tǒng)中的串行計(jì)算已經(jīng)達(dá)到了技術(shù)極限，算力的上限限制了 EEA 的發(fā)展；（6）安全：智能聯(lián)網(wǎng)的汽車將會(huì)面臨各種信息安全風(fēng)險(xiǎn)，使用軟件升級(jí)的過程中可能遭受病毒、木馬程序襲擊，造成個(gè)人隱私數(shù)據(jù)泄露。博世推出域集中式EEA，集成式電氣架構(gòu)出現(xiàn)成為未來汽車電氣架構(gòu)發(fā)展的重要方向。在傳統(tǒng)分布式電子電氣架構(gòu)無法支撐汽車功能持續(xù)增加的情況下，一種新的集成式電子電氣架構(gòu)方式出現(xiàn)。分布式架構(gòu)中一個(gè)功能一般由一個(gè)特定的 ECU 控制，汽車的 EEA中搭載了各種功能不同的 ECU 進(jìn)行協(xié)同運(yùn)作控制汽車的發(fā)動(dòng)、剎車以及車門等部件，包括車門控制器（DCU）、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器（ECM）、傳動(dòng)系統(tǒng)控制器（TCM）、制動(dòng)控制器（BCM）以及電池管理系統(tǒng)（BMS）等等。集成式電子電氣架構(gòu)簡(jiǎn)化了這種設(shè)計(jì)，通過將多種控制功能集成在一個(gè)域控制單元（Domain Control Units）上，汽車的各種功能被整合分類由幾個(gè)特定的域來控制，包括駕駛輔助、安全、娛樂、車身控制等模塊，在保證汽車功能不受影響的前提下減少了 ECU 的數(shù)量，一個(gè) ECU 同時(shí)兼具多種功能提升了 ECU 以及車內(nèi)空間的利用效率。博世的域控制器架構(gòu)在此基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，能夠把各種不同功能的域整合在一起，使一個(gè)域控制器可以控制多個(gè)域。（跨）域集中式架構(gòu)正在成為市場(chǎng)主流，許多重要的 OEM 都有在 2025 年之前引入這種架構(gòu)的計(jì)劃。博世將汽車電子電氣架構(gòu)的發(fā)展分為六個(gè)階段。集成式電子電氣架構(gòu)將是汽車實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)戰(zhàn)略的重要一步，代表了未來汽車電子電氣架構(gòu)整體的發(fā)展方向。博世根據(jù)這一趨勢(shì)將電子電氣架構(gòu)的發(fā)展分為六階段：（1）模塊化階段，每個(gè) ECU 負(fù)責(zé)特定的功能，隨著汽車功能增多這種架構(gòu)顯得復(fù)雜且冗余，不具備可持續(xù)性；（2）集成化階段，單個(gè)ECU 可以負(fù)責(zé)多個(gè)功能、ECU 數(shù)量減少；（3）域集中控制階段，把可以集成的多項(xiàng)功能集中到一個(gè)域控制單元或域計(jì)算機(jī)，較第二階段 ECU 數(shù)量進(jìn)一步減少，功能集中度更高；（4）跨域融合階段，多個(gè)域融合到一起由跨域控制單元或跨域計(jì)算機(jī)控制；（5）車輛融合階段，汽車搭載的中央車輛控制計(jì)算機(jī)行使區(qū)域 ECU 的功能；（6）汽車云計(jì)算階段，將汽車的功能部分轉(zhuǎn)移至云中，車內(nèi)的電子電氣架構(gòu)更加簡(jiǎn)化。第一、二階段，仍處于分布式電子電氣架構(gòu)階段，ECU 功能集成度低，第三、四階段為跨域集中的架構(gòu)階段，第五、六階段融合的域重新回歸獨(dú)立，統(tǒng)一由中央車載電腦控制或從云端控制。2. 安波福發(fā)布智能車輛架構(gòu)（SVA）計(jì)算平臺(tái)是安波福智能架構(gòu)戰(zhàn)略的重點(diǎn)，未來還有很大提升空間。安波福提出的智能架構(gòu)（Smart Architecture）概念包括四個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域：軟件、傳感和計(jì)算平臺(tái)、數(shù)據(jù)和配電、互聯(lián)和移動(dòng)服務(wù)。軟件是智能架構(gòu)所有工作的基礎(chǔ)、直接影響駕駛員與汽車的交互體驗(yàn)，也是未來車輛升級(jí)的主要方式；計(jì)算平臺(tái)是汽車架構(gòu)的核心競(jìng)爭(zhēng)力、算力的大小限制了汽車的網(wǎng)聯(lián)化智能化進(jìn)度，決定了高級(jí)別自動(dòng)駕駛能否實(shí)現(xiàn)；數(shù)據(jù)傳輸速度的提升是算力得以發(fā)揮的重要前提。對(duì)于一個(gè)智能架構(gòu)來說，計(jì)算平臺(tái)和布線就如同人的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，決定了信息傳遞和處理的速度。安波福發(fā)布智能汽車架構(gòu)可適應(yīng)軟硬件復(fù)雜性的提高，軟件的 OTA 更新是一大亮點(diǎn)。安波福設(shè)計(jì)的智能車輛架構(gòu)（SVA）在 2020 年拉斯維加斯的消費(fèi)電子展上首次亮相。SVA 由電氣、主動(dòng)安全、自動(dòng)化和連接系統(tǒng)等多個(gè)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成，從功能的角度可分為三大類：計(jì)算系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和電源系統(tǒng)。SVA 具有高度的靈活性，改變了傳統(tǒng)汽車嵌入式軟件和硬件的解決方案，硬件和軟件相對(duì)分離從而可以針對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行相對(duì)獨(dú)立靈活的升級(jí)，車主無需升級(jí)昂貴的硬件，通過軟件升級(jí)即可時(shí)常更新汽車功能。在重新創(chuàng)建汽車架構(gòu)時(shí)，安波福還引入了新的三層故障操作設(shè)計(jì)，針對(duì)計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、電源系統(tǒng)開發(fā)了全面的容錯(cuò)彈性設(shè)計(jì)，在單一系統(tǒng)故障時(shí)仍然能夠?qū)崿F(xiàn)安全剎車。此外，SVA的創(chuàng)新設(shè)計(jì)使其具備以下優(yōu)勢(shì)：（1）軟件支持跨平臺(tái)使用：SVA 具備標(biāo)準(zhǔn)的接口和可伸縮性，針對(duì) SVA 設(shè)計(jì)的軟件可實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)應(yīng)用。安波福通過擴(kuò)展軟件的適用性降低了單平臺(tái)的軟件研發(fā)成本。
（2）復(fù)雜性降低：SVA 將計(jì)算能力集中到更易于管理的區(qū)域控制器，與 I/O 端口分離，方便添加新功能；對(duì)于集中計(jì)算，SVA 的開放服務(wù)器平臺(tái)可以根據(jù)功能的重要程度實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的動(dòng)態(tài)優(yōu)化分配，通過提升效率減少用于計(jì)算的硬件所占空間和重量、優(yōu)化成本。（3）開發(fā)周期縮短：由于 SVA 軟件與硬件的分離、I/O 與提供算力的區(qū)域控制器分離，各部件可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立并行開發(fā)，縮短了 SVA 架構(gòu)整體的開發(fā)周期，SVA 軟件與多個(gè)平臺(tái)的兼容性也縮短了其他平臺(tái)的開發(fā)周期。安波福預(yù)計(jì) SVA 的系統(tǒng)集成和測(cè)試成本、軟件相關(guān)保修成本將各降低 75%左右。（4）模塊化架構(gòu)簡(jiǎn)化制造工序：SVA 的模塊化分區(qū)架構(gòu)與 Dock＆Lock 連接系統(tǒng)可有效簡(jiǎn)化制造工序和裝配工序，由于采用標(biāo)準(zhǔn)化的零件，SVA 減少了約 25%的庫存。標(biāo)準(zhǔn)化的架構(gòu)模塊還為自動(dòng)化生產(chǎn)創(chuàng)造了條件，進(jìn)一步降低成本。（5）支持遠(yuǎn)程更新：SVA 的開放服務(wù)器平臺(tái)支持 OTA 方式的軟件和固件更新，通過邊緣計(jì)算優(yōu)化數(shù)據(jù)分析。并且由于 SVA 是一個(gè)可持續(xù)的開放平臺(tái)，可更加方便地引入第三方的創(chuàng)新。SVA 代表了安波福在智能汽車架構(gòu)方面先進(jìn)技術(shù)與設(shè)計(jì)理念的繼承，該架構(gòu)不僅在安全性能上大大提升、滿足最嚴(yán)格的功能安全和網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)，而且可以很好地應(yīng)對(duì)車輛軟件及硬件復(fù)雜性的增加。傳統(tǒng)的電氣架構(gòu)存在過載的問題無法支持汽車功能復(fù)雜性的增長(zhǎng)，集成式電子電氣架構(gòu)成為下一個(gè)戰(zhàn)略高地。為抓住這一機(jī)遇，各車企紛紛加快新一代的 EEA 布局，集成式EEA、開放系統(tǒng)架構(gòu)（AUTOSAR）、FOTA 云更新成為重點(diǎn)方向。眾多汽車企業(yè)都加入了在這場(chǎng)行業(yè)變革，其中特斯拉和大眾推進(jìn)的步伐最快。特斯拉電氣架構(gòu)發(fā)展業(yè)內(nèi)領(lǐng)先
考慮到汽車載重和空間上的負(fù)荷問題，未來的電子電氣架構(gòu)的集成度將進(jìn)一步提高，并且能夠很好地支持軟件的引入。通過將 ECU 的功能集中到域控制單元（DCU）或者中央車載電腦實(shí)現(xiàn)計(jì)算能力的集中釋放更多車內(nèi)空間，為后續(xù)新添加功能所必需的硬件引入提供空間。在硬件升級(jí)有限的情況下，汽車電氣架構(gòu)需要支持便捷的軟件升級(jí)方式（如OTA 等），以滿足車主對(duì)于汽車功能持續(xù)升級(jí)的需求，而芯片是決定軟件功能實(shí)現(xiàn)的核心硬件。造孔能力會(huì)影響內(nèi)燃機(jī)排氣背壓。當(dāng)排氣背壓升高時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣不暢，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。 特斯拉架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)：安全+OTA 升級(jí)+布線優(yōu)化特斯拉的汽車電氣架構(gòu)以及全電動(dòng)動(dòng)力總成設(shè)計(jì)使其在安全性方面遙遙領(lǐng)先對(duì)手。軟件通過 OTA 更新保證了車輛功能及時(shí)升級(jí)。先進(jìn)的汽車架構(gòu)允許特斯拉汽車采用OTA 的方式遠(yuǎn)程空中更新軟件。傳統(tǒng)的汽車電子電氣架構(gòu)中 ECU 數(shù)量多，布局架構(gòu)復(fù)雜且采用了大量變體，難以通過遠(yuǎn)程無線方式更新軟件。特斯拉的 EEA 支持軟件的 OTA，為汽車功能的升級(jí)提供了便捷渠道，廣大特斯拉車主可以以低成本享受最先進(jìn)的汽車功能。特斯拉保持著頻繁的 OTA 更新，不斷引進(jìn)新功能和增強(qiáng)原有的功能、修復(fù)漏洞。2012 年推送的 OTA 4.0 新增了語音命令、車輛睡眠等功能，駕駛員可以使用語音輕松導(dǎo)航到任何業(yè)務(wù)或位置、收聽音樂或撥打電話。2014 年的 OTA 6.1 擴(kuò)展了駕駛員輔助功能，新增的交通感知巡航控制系統(tǒng)（TACC）可以自動(dòng)根據(jù)正前方的車輛調(diào)整速度、根據(jù)需要減速和加速。OTA 6.1 還引入了 Trip Energy Prediction（行程能量預(yù)測(cè)）系統(tǒng)，允許車主根據(jù)初始預(yù)測(cè)跟蹤模型的實(shí)際能源使用情況。創(chuàng)新化的布線方式減少線束數(shù)量和長(zhǎng)度，提高裝配效率。特斯拉采用新的布線架構(gòu)，將某些控制器移動(dòng)到其所控制的子組件中，由子組件控制一個(gè)或多個(gè)設(shè)備，縮短了控制器與控制設(shè)備之間的距離減少了線束長(zhǎng)度。例如，一扇門組件可能就是一個(gè)子系統(tǒng)，包括有控制器，該控制器在控制車門的同時(shí)也控制其他設(shè)備如照明、音頻等設(shè)備。這種布線方式和模塊化的架構(gòu)還縮短了組裝時(shí)間，各個(gè)子系統(tǒng)模塊可以獨(dú)立進(jìn)行組裝最后連接至布線架構(gòu)的主干，提高了生產(chǎn)效率。大眾加速集成式EEA開發(fā)、奧迪推出zFAS
集成式 EEA 是大眾集團(tuán)未來發(fā)展戰(zhàn)略的重點(diǎn)。汽車電氣架構(gòu)的集中化成為應(yīng)對(duì)汽車功能增加實(shí)現(xiàn)智能化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展的有力工具。大眾發(fā)展戰(zhàn)略的重要一步就是簡(jiǎn)化汽車電子電氣架構(gòu)，減少電子控制單元數(shù)量，將來自 200 多個(gè)供應(yīng)商的 70 個(gè)控制單元組合到三臺(tái)中央車載計(jì)算機(jī)中，由中央計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)娛樂、安全、電池管理、車身控制等多項(xiàng)功能，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)功能的集成。全新的集成式電氣架構(gòu)包含兩個(gè)最重要的要素：以太網(wǎng)和Adaptive AUTOSAR，用以實(shí)現(xiàn)汽車系統(tǒng)的數(shù)字化更新升級(jí)，搭建服務(wù)導(dǎo)向的新架構(gòu)（Service-oriented architecture）。奧迪 zFAS 包含了奧迪先進(jìn)的自動(dòng)駕駛技術(shù)和多家SOC 公司的處理器，實(shí)現(xiàn)了駕駛員輔助控制功能的高度集中。大眾公司加大對(duì)軟件開發(fā)投入、引進(jìn)優(yōu)質(zhì)人才，設(shè)立 Car. Software 開發(fā)獨(dú)有 vw.os操作系統(tǒng)。大眾認(rèn)為軟件將是未來車企布局智能網(wǎng)聯(lián)汽車的必爭(zhēng)之地。大眾當(dāng)前的開發(fā)人員有 90%是面向硬件的，但是隨著汽車功能的不斷增加和定位的變化，這一比例在未來會(huì)顯著降低。未來的汽車將會(huì)是由軟件定義的，軟件的創(chuàng)新開發(fā)工作將決定汽車功能所能達(dá)到的高度，軟件升級(jí)和新軟件引入將成為汽車的主要升級(jí)渠道，這也代表著未來汽車更新?lián)Q代的周期會(huì)越來越短。針對(duì)這一趨勢(shì)，大眾率先提出將汽車架構(gòu)的硬件與軟件開發(fā)分離開來，并加大了對(duì)于軟件研發(fā)的投入，準(zhǔn)備逐步從供應(yīng)商手中奪回對(duì)于軟件的控制權(quán)，在這一領(lǐng)域打造自己的核心優(yōu)勢(shì)。大眾新的 Faculty 73 計(jì)劃已經(jīng)開始廣為招募、培養(yǎng)公司自己的軟件開發(fā)人員。為了實(shí)現(xiàn)快速起步，大眾還和 Microsoft，WirelessCar 或 diconium 等 IT 公司進(jìn)行合作，以獲得技術(shù)支援、引進(jìn)更多軟件開發(fā)人才。Car. Software 是大眾內(nèi)部設(shè)立的專門負(fù)責(zé)軟件開發(fā)業(yè)務(wù)的部門，這在汽車制造廠商中是一次全新的嘗試。zFAS 博采眾長(zhǎng)，由奧迪與多家公司合作開發(fā)。zFAS 是奧迪與多家公司合作開發(fā)的，其中奧迪負(fù)責(zé)系統(tǒng)責(zé)任和傳感器數(shù)據(jù)融合的專有技術(shù)，美國安波福公司充當(dāng)系統(tǒng)合作伙伴后來成為供應(yīng)商，多個(gè) SOC 領(lǐng)域的知名公司提供了處理器：Mobileye 的 EyeQ3，負(fù)責(zé)交通信號(hào)識(shí)別，行人檢測(cè)，碰撞警告等；英偉達(dá)的 K1 負(fù)責(zé)駕駛員狀態(tài)檢測(cè)，360度攝像；英特爾（Altera）的 Cyclone 負(fù)責(zé)目標(biāo)識(shí)別融合，地圖融合，自動(dòng)泊車；英飛凌的 Aurix 負(fù)責(zé)交通擁堵導(dǎo)向，矩陣光束和路線圖。奧迪與這些公司的成功合作使得zFAS 博采眾長(zhǎng)、集成各個(gè)領(lǐng)域最先進(jìn)的技術(shù)，造就了 zFAS 優(yōu)越的輔助駕駛性能，這也是奧迪順利實(shí)現(xiàn) L3 級(jí)別自動(dòng)駕駛汽車量產(chǎn)的重要驅(qū)動(dòng)力。4. 汽車智能化發(fā)展帶來電子電氣架構(gòu)變革為適應(yīng)汽車功能和復(fù)雜性的增加，汽車電子電氣架構(gòu)正在發(fā)生前所未有的變革，對(duì)于車內(nèi)的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、電源以及車載軟件等系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)生深刻影響，并從方方面面影響著電氣架構(gòu)系統(tǒng)輔助駕駛、信息娛樂、電池管理、車身控制等各種功能的實(shí)現(xiàn)。未來的 EEA將是高度集成的，硬件智能化、軟件定義汽車成為兩大主流趨勢(shì)。硬件智能化、賦能汽車自動(dòng)化發(fā)展
集成式電氣架構(gòu)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各種硬件提出了智能化發(fā)展的要求，以應(yīng)對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)和電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化的汽車發(fā)展趨勢(shì)，在完善汽車功能保證汽車安全性能和創(chuàng)造舒適駕乘體驗(yàn)的同時(shí)優(yōu)化汽車架構(gòu)、減輕車身負(fù)荷。在硬件智能化發(fā)展趨勢(shì)下，ECU 的功能將逐步集成到域控制單元或中央車載電腦以及云計(jì)算平臺(tái)上，數(shù)量逐步減少；芯片的集成化程度提高，減小 PCB 板的面積以降低成本，同時(shí)性能會(huì)持續(xù)提升；車載傳感器的產(chǎn)品組合會(huì)更加豐富數(shù)量也會(huì)增加，激光雷達(dá)傳感器等新引入產(chǎn)品和攝像頭等互為補(bǔ)充打造冗余傳感系統(tǒng)；布線方式以及材質(zhì)方面也會(huì)進(jìn)行優(yōu)化，為自動(dòng)駕駛鋪平道路。ECU相當(dāng)于微型電腦，用來控制汽車內(nèi)電氣元件的運(yùn)行。電子控制單元（ECU），又被稱為“車載電腦”，是汽車電子電氣架構(gòu)中的重要部分，控制著汽車內(nèi)電氣元件的運(yùn)行，以此來控制汽車的各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)，包括基本功能、舒適性功能、安全和訪問功能、信息娛樂功能、被動(dòng)安全功能（如安全氣囊）以及主動(dòng)安全功能（如自動(dòng)緊急自制動(dòng)）等等。ECU 的結(jié)構(gòu)和普通的電腦無異，由微處理器（MCU）、存儲(chǔ)器（ROM、RAM）、輸入/輸出接口（I/O）、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）以及整形、驅(qū)動(dòng)等大規(guī)模集成電路組成。每個(gè) ECU 通常都包含專用芯片用來運(yùn)行自己的軟件或固件，并且需要電源和數(shù)據(jù)連接才能運(yùn)行。不同功能的 ECU 與不同的傳感器、執(zhí)行器配合工作，負(fù)責(zé)汽車各項(xiàng)功能。ECU 需要和傳感器、執(zhí)行器配合來實(shí)現(xiàn)汽車的各項(xiàng)功能。各個(gè) ECU 通常負(fù)責(zé)不同的功能，需要和不同的傳感器和執(zhí)行器連接形成一個(gè)完整的系統(tǒng)，常見的這類系統(tǒng)包括電池管理系統(tǒng)（EMS）、車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP）、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)（EMS）等。ECU 根據(jù)所控制的功能需要從車輛不同部分接收傳感器數(shù)據(jù)輸入，門鎖 ECU 接收來自車門和鑰匙上的信息輸入，自動(dòng)緊急制動(dòng) ECU 接收來自前方雷達(dá)的輸入；之后 ECU 處理收到的信息并向執(zhí)行器發(fā)出相應(yīng)指令，門鎖 ECU 將激活用來鎖定或解鎖相應(yīng)車門的執(zhí)行器，自動(dòng)緊急制動(dòng) ECU 將啟動(dòng)制動(dòng)器防止與前方車輛或障礙物碰撞。集成式電氣架構(gòu)下，ECU 功能集中，數(shù)量將會(huì)減少。在傳統(tǒng)的汽車電氣架構(gòu)之中，ECU負(fù)責(zé)的功能相對(duì)單一，新功能的加入也意味著加入新的 ECU，電氣架構(gòu)中 ECU 數(shù)量越來越多，車內(nèi)空間被大量占用變得越發(fā)擁擠。自 1985 年至 2011 年，一臺(tái)典型商用車的 ECU 增加了 30 多個(gè)，電動(dòng)汽車的興起更加快了這一趨勢(shì)。2020 年一臺(tái)高級(jí)車的 ECU數(shù)量達(dá)到 100 多個(gè)。選擇合適的位置加入新的 ECU 為眾多 OEM 帶來了困擾。這種情況下，只有整合 ECU 發(fā)展集成式電氣架構(gòu)才能釋放車內(nèi)空間，減少車身負(fù)荷，同時(shí)保證汽車功能的繼續(xù)更新升級(jí)，解決功能增加與占用車內(nèi)空間的兩難處境。各大主要車企都提出了集中式電氣架構(gòu)的發(fā)展戰(zhàn)略，未來域控制單元、中央車載電腦以及云計(jì)算平臺(tái)會(huì)是控制汽車功能的主體，ECU 數(shù)量逐漸減少，功能高度集中。集成化芯片有利于提高 ECU 性能、減小 PCB 板面積、降低成本。集成式電子電氣架構(gòu)中，原來多個(gè) ECU 負(fù)責(zé)的功能被集中到域控制單元，甚至域和域之間會(huì)進(jìn)一步集成融合由統(tǒng)一的域控制器控制，這個(gè)過程對(duì)于 ECU 的性能提出更高要求，為了實(shí)現(xiàn) ECU性能提升需要對(duì)芯片進(jìn)行集成化處理。2005 年國內(nèi)市場(chǎng)上滿足歐三排放法規(guī)設(shè)計(jì)的典型 ECU，其芯片組數(shù)量一般為 8~10 片左右，所支持的輸出控制通道數(shù)為 15~18 路，2010 年滿足歐四排放法規(guī)設(shè)計(jì)的 ECU，芯片組數(shù)量下降到 5~6 片，所支持的輸出通道數(shù)上升到 24~26 路。芯片的集成提高了 ECU 的性能，減少了芯片組的數(shù)量，并且縮小了 PCB 板的面積，有利于控制成本。集成化芯片可以使 ECU 硬件總成本相比分立式方案降低約 50%，芯片占 PCB 板面積減少近 60%，并減少 PCB 板上的引腳數(shù)量，提高系統(tǒng)可靠性、改善電磁兼容性。芯片的集成主要有三種方案，全集成式方案集成度最高但靈活性也最差。不同的公司根據(jù)自身的需求在芯片集成化方面采取的方案有所差異，綜合來看在發(fā)動(dòng)機(jī) ECU 市場(chǎng)主要有三種方案：預(yù)驅(qū)動(dòng)方案、部分集成方案、全集成方案。預(yù)驅(qū)動(dòng)方案集成了電源、通信接口、預(yù)驅(qū)動(dòng)接口，形成單片機(jī)←→預(yù)驅(qū)動(dòng)芯片←→功率驅(qū)動(dòng)器件的格局，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)功率輸出通道的控制和監(jiān)視，這種方案靈活性高，方便增減功率驅(qū)動(dòng)器件，但集成度不如另外兩種。部分集成方案在預(yù)驅(qū)動(dòng)方案基礎(chǔ)上了加入了部分功率器件，兼顧了集成度和靈活性。全集成方案集成了更多功率器件，實(shí)現(xiàn)最小的 PCB 板面積，集成度最高，但靈活性也最差，為滿足最全系統(tǒng)功能造成硬件資源冗余、增加了系統(tǒng)成本。英偉達(dá)新推出的 Orin 系統(tǒng)級(jí)芯片和 Ampere GPU 將 DRIVE 系統(tǒng)的性能提高 6 倍，L5級(jí)別自動(dòng)駕駛獲得更強(qiáng)算力支持。盡管未來的集成式電氣架構(gòu)將提高芯片、ECU 的集成度，減少汽車電氣架構(gòu)中二者的數(shù)量以優(yōu)化車內(nèi)架構(gòu)布局，傳感器數(shù)量、種類卻呈增加趨勢(shì)。傳感器種類、數(shù)量的增加有助于實(shí)現(xiàn)冗余的傳感器覆蓋范圍以提供充足的信息數(shù)據(jù)來源，保證行車安全。對(duì)于高級(jí)別自動(dòng)駕駛技術(shù)來說，各式各樣的傳感器更是必不可少。Mobileye 應(yīng)用多項(xiàng)新技術(shù)完善傳感器功能。Mobileye 一直以來致力于傳感器方面創(chuàng)新技術(shù)的研發(fā)，以快速推動(dòng)自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展。Mobileye 采用的 “VIDAR”是公司獨(dú)有的解決方案，利用該技術(shù)可使攝像頭傳感器實(shí)現(xiàn)類似于激光雷達(dá)的輸出。利用先進(jìn)的技術(shù)，Mobileye 還實(shí)現(xiàn)了像素級(jí)的場(chǎng)景分割，可用于檢測(cè)道路使用者的細(xì)節(jié)，例如輪椅、打開的車門等等。公司的冗余感測(cè)系統(tǒng)開發(fā)也在進(jìn)行之中，通過僅帶有環(huán)視攝像機(jī)和裝有雷達(dá)、激光雷達(dá)的兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到冗余感測(cè)的效果。截至 2020 年 CES 展會(huì)召開，Mobile 已出貨 5400 萬個(gè) EyeQ 芯片，公司 2019 年全年銷售額接近 10 億美元。英飛凌 XENSIV 系列產(chǎn)品種類豐富、堅(jiān)固耐用，旨在提供完整的汽車傳感解決方案。英飛凌 XENSIV 系列針對(duì)客戶的需求提供包括壓力傳感器、聲音傳感器、3D 圖像傳感器、雷達(dá)傳感器等一系列傳感器在內(nèi)的完整的汽車傳感解決方案，是市場(chǎng)上應(yīng)用最廣泛的傳感器類型組合。XENSIV 系列產(chǎn)品按照極高的安全標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)，堅(jiān)固、可靠、耐用，除了汽車還被應(yīng)用于機(jī)器人技術(shù)、建筑自動(dòng)化等。英飛凌 XENSIV 系列提供 24/77/79 GHz 汽車?yán)走_(dá)前端 MMIC（RASIC），77 GHz 范圍內(nèi)的雷達(dá)芯片使車輛可以識(shí)別距離最大 250 米（約 275 碼）的道路使用者，而 24Ghz 識(shí)別范圍比較小最常用于監(jiān)視盲點(diǎn)。博世推出長(zhǎng)距離激光雷達(dá)傳感器和 AI 攝像頭豐富產(chǎn)品組合。為了盡可能多的獲得車輛周邊環(huán)境數(shù)據(jù)，形成對(duì)于路況的完整精確認(rèn)知，需要多種類別的傳感器相互配合，攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)的同時(shí)應(yīng)用為自動(dòng)駕駛提供了最高安全級(jí)別的保障，缺少三者中任何一種自動(dòng)駕駛都會(huì)出現(xiàn)極大隱患。博世為了完善傳感器組合推出了一款長(zhǎng)距離激光雷達(dá)傳感器，可以同時(shí)覆蓋長(zhǎng)距離和短距離，能有效識(shí)別遠(yuǎn)處路面的非金屬物體如石頭等，給汽車提供充足的時(shí)間做出反應(yīng)。博世還利用人工智能優(yōu)化了車載攝像頭，使之能夠識(shí)別物體并將物體分為車輛、行人以及騎行者等類別、同時(shí)評(píng)估其運(yùn)動(dòng)路徑，即使行人部分被遮擋沒有完全出現(xiàn)在攝像頭范圍內(nèi)，AI 攝像頭也能準(zhǔn)確識(shí)別。新的攝像頭還搭載了光學(xué)字符識(shí)別功能，可以讀取路標(biāo)信息。傳感器數(shù)量的增加帶來了數(shù)據(jù)融合的問題，安波福開發(fā)低級(jí)傳感器融合技術(shù)提高信息處理效率。奧迪 A6 的駕駛員輔助系統(tǒng)中搭載多達(dá) 24 個(gè)傳感器，包括激光掃描儀、雷達(dá)、紅外攝像機(jī)、超聲波傳感器以及車身各個(gè)部位的攝像頭，這些傳感器數(shù)據(jù)都集中在中央駕駛員輔助控制器（zFAS）中。這些傳感器在數(shù)據(jù)收集方面有各自的優(yōu)點(diǎn)和不足互為補(bǔ)充，融合這些傳感器提供的信息就可以獲得路況最全面的信息，但傳感器數(shù)量越多融合也就越具有挑戰(zhàn)性。安波福針對(duì)這種情況，專門開發(fā)出低級(jí)傳感器融合技術(shù)，利用Satellite Architecture 方法，從每個(gè)傳感器收集低級(jí)傳感器數(shù)據(jù)并將其融合到域控制器中集中進(jìn)行處理，后續(xù)可以用 AI 技術(shù)提取有用信息。融合并集中處理提高了數(shù)據(jù)處理效率，將處理移至域控制器后，傳感器的體積和質(zhì)量也會(huì)減少。有汽車產(chǎn)業(yè)整車、關(guān)鍵零件、新能源汽車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、后市場(chǎng)、汽車投資、自動(dòng)駕駛、車聯(lián)網(wǎng)等幾十個(gè)群，加群請(qǐng)掃管理員微信（請(qǐng)注明您的企業(yè)名稱）另有初創(chuàng)企業(yè)融資群，歡迎天使輪、A輪企業(yè)入群。
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