汽车电子电气架构从分布式走向域集中式乃至中央计算式,主控权从众多ECU向DCU和SoC让渡,产业链价值分配随之从分散的器件供应向平台与软件服务迁移。随着DCU出现,ECU逐渐标准化且数量减少,传统功能导向的ECU+传感器方案中的算力被剥离并集中到DCU,ECU只承担最简单的执行层控制;软件开始独立于硬件,抽象层出现,为域融合打下基础。 在这一过程中,智能驾驶域与智能座舱域被业内视为车企价值的集中体现,甚至可演绎为“月度收费”模式,商业模式面临重构。
硬件:从分散器件到平台化集成
传统分布式架构下,每新增一项功能就至少要增加一个ECU,导致ECU种类繁多、数量堆叠,不同ECU之间关联性不强、资源协同性不高,且分别来自不同供应商,难以统一编程和OTA升级。
域集中式架构改变了这一格局。每个域由域控制器DCU进行计算和控制,不同域之间通过千兆以太网连接,域与子系统之间通过CAN及百兆以太网通信。DCU底层结构虽与ECU相似,但需处理的数据量大增,对处理器算力要求更高,需采用性能更强的MCU或直接使用SoC。
随着DCU出现,ECU逐渐标准化且数量减少,带来“降本”与“增效”。以一个集成了中控、仪表、360环视及其他影音娱乐功能的DCU替代多个来自不同供应商的传统ECU方案为例,最大可为车企带来将近38%的BOM成本节降。这意味着价值重心从分散的单一功能器件,向集成化的域控制平台转移。
软件:独立于硬件,价值向服务端迁移
软件独立于硬件、抽象层出现,是域集中式架构带来的另一关键变化。在分布式架构下,ECU分别来自不同供应商,开发人员无法实现统一化编程和软件升级,整体OTA难以实现。而在集中式架构下,软件与硬件解耦,为后续的功能迭代和服务化运营创造了条件。
业内一般按博世的划分方式,将汽车电子电气架构分为智能驾驶域、智能座舱域、车身域、底盘域和动力域五个区域。其中,智能驾驶和智能座舱两个领域被视作车企价值的体现,甚至可以演绎为“月度收费”的模式,实现商业模式的变革。车企和芯片厂家都会格外发力这两个赛道。价值分配由此从一次性硬件销售,向可持续的软件与服务收费延伸。
演进节奏:MCU与SoC的长期共存
从域集中式进一步向前,将走向中央计算式架构,即用一套高算力的车载计算机承载任何形式、数量的功能及服务,并控制整车,也可很好地实现整车OTA软件升级,这是更长期的发展方向。
需要看到,域控制器集成了前期诸多ECU功能,对芯片算力需求大幅提升,计算芯片相应升级到高性能MCU或算力更高的SoC。长期来看,有相当一部分车载MCU会被SoC取代。但从中期看,汽车对主控芯片的总需求在快速增长,MCU芯片的需求量也会继续增加,MCU仍将是车载主流控制芯片,且随着智能化程度提高,单车MCU数量仍会继续增长。
常见问题
域集中式架构下,ECU会被完全取代吗?
ECU将逐渐标准化且数量减少,传统功能导向方案中的算力被剥离并集中到DCU,ECU功能逐渐简化,往往只承担最简单的执行层面控制功能。但一些独立的功能仍然依靠ECU实现,因此并非完全消失,而是角色和定位发生改变。
为什么说智能驾驶和智能座舱可能走向“月度收费”?
这两个领域被业内视为车企价值的体现,甚至可以演绎为“月度收费”的模式,实现商业模式的变革。软件独立于硬件、抽象层出现,使功能和服务可以持续迭代与运营,为收费模式提供了技术前提。车企和芯片厂家都会格外发力这两个赛道。
价值分配重构中,哪一环的受益更确定?
从架构演进看,DCU集成前期诸多ECU功能,对算力需求大幅提升,推动芯片向高性能MCU或SoC升级,平台化硬件与软件服务的价值占比上升。同时,汽车对主控芯片的总需求快速增长,MCU需求量在中期仍将继续增加,器件供应与平台服务并非简单的此消彼长。