全球主机厂对汽车控制集中化的方向已形成共识——不同主机厂对控制区域的划分方案各有不同,但架构向集中式控制演进的方向一致。在这一进程中,汽车主控权正从一颗颗MCU向一颗或几颗SoC让渡,域控制器与中央计算平台成为产业分工的关键环节。中国厂商在域控制器与中央计算芯片环节,处于机遇与差距并存的位置:一方面,智能驾驶域与智能座舱域被业内视为车企价值的重要体现,为本土参与者提供了切入空间;另一方面,从分布式到域集中式、再到中央计算式,算力需求层层抬升,对高算力SoC的能力要求也随之提高。

架构演进:主控权从ECU走向DCU与SoC

传统分布式架构下,汽车各项功能的控制权分散在众多单一ECU手中。ECU的核心是MCU芯片,一般与传感器、执行器和电源构成闭环系统,每个ECU通常只完成某个特定功能,功能增加主要靠堆叠ECU数量。据OFweek电子工程网数据,目前普通汽车上的ECU数量已达50-70个,高端汽车上更是超过100个。这种方式带来资源协同性不高、总线部署量大、难以实现整体OTA等问题。

集中化因此成为新趋势。业内一般采用博世的划分方式,按功能属性把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。每个域主要由域控制器DCU进行计算和控制,域间通过千兆以太网连接,域与子系统间通过控制器域网(CAN)及百兆以太网通信。DCU底层结构与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。

中国位置:分工角色与相对差距

从产业分工看,中国厂商的机会集中在域控制器与中央计算平台环节。资料指出,智能驾驶和智能座舱两个领域是未来车企价值的体现,车企和芯片厂家都会格外发力这两个赛道,这为本土域控制器与计算芯片参与者提供了明确的切入方向。

差距同样存在。中央计算式架构被定位为更长期的发展方向,即用一套高算力的车载计算机承载任意形式、数量的功能及服务并控制整车,同时支持整车OTA软件升级。这一目标对高算力SoC提出更高要求,而从域集中式向中央计算式推进,需要软件独立于硬件、抽象层出现并逐步走向域融合。在这些底层能力上,中国厂商仍需持续积累。综合来看,中国在中央计算式架构中处于积极参与、局部发力但整体仍在追赶的位置。

架构阶段控制权归属核心芯片
分布式众多单一ECUMCU
域集中式域控制器DCU更强MCU或SoC
中央计算式高算力车载计算机高算力SoC

常见问题

中央计算式架构会很快取代域集中式吗?

中央计算式被业内视为更长期的发展方向,而非短期内的普遍落地形态。从域集中式向中央计算式演进,还需软件与硬件解耦、抽象层成熟等条件逐步具备。

MCU会被SoC完全取代吗?

从长期看,有相当一部分车载MCU会被SoC取代,但至少三年内MCU仍会是车载主流控制芯片。随着汽车智能化程度不断提高,单车MCU的数量仍会继续增长。

中国厂商在域控制器环节的机会在哪里?

资料指出,智能驾驶域和智能座舱域是未来车企价值的体现,车企和芯片厂家都会格外发力这两个赛道。域控制器对处理器算力要求更高,为具备相应能力的本土参与者提供了分工切入的空间。