分布式架构下,各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难以落地。整车OTA的突破口在于电子电气架构从分布式走向域集中式乃至中央计算式:由域控制器DCU收拢算力与控制权,最终由一套高算力的车载计算机承载整车功能并控制整车,从而实现整车OTA软件升级。 在这一演进中,能够提供集中式高算力主控、车载网关与统一软件平台的汽车芯片厂商更具卡位优势,竞争格局按主控SoC、MCU、存储、通信等环节分层展开。

架构演进:OTA难在哪里

传统分布式架构的控制权分散在众多单一ECU手中,ECU核心是MCU芯片,每个ECU一般只完成某个特定功能。新增功能主要靠堆叠ECU数量,目前普通汽车ECU数量已达50-70个,高端汽车超过100个。这带来三重局限:ECU之间关联性不强、资源协同性不高;新增传感器和ECU需在车内部署大量通信总线,增加装配难度和车身重量;ECU来自不同供应商,无法统一编程升级,整体OTA因此难以实现。

竞争格局:算力向域控制器集中

域集中式架构按功能划分为智能驾驶域、智能座舱域、车身域、底盘域和动力域,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CAN及百兆以太网通信。DCU底层结构与ECU相似,但数据处理量大增,对处理器算力要求更高,需用性能更强的MCU或直接使用SoC。

环节架构演进中的角色卡位逻辑
主控SoC域控制器及中央计算平台的核心处理器算力要求大幅提升,部分车载MCU长期将被SoC取代
MCU现役ECU与DCU的主流控制芯片中期仍是车载主流控制芯片,单车用量继续增长
通信域间千兆以太网、域内CAN与百兆以太网集中式架构下通信架构同步升级
存储与软件平台支撑软件独立于硬件、抽象层出现为域融合与统一OTA奠定基础

用一个集成中控、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,最大可为车企带来将近38%的BOM成本节降。软件开始独立于硬件,抽象层出现,为未来域融合打下基础。

常见问题

为什么分布式架构下整车OTA难以实现?

分布式架构的控制权分散在众多单一ECU中,且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,因此整体OTA难以实现。新增传感器和ECU还需部署大量通信总线,进一步增加升级难度。

域控制器DCU与ECU的核心区别是什么?

两者底层结构相似,都包括核心处理器芯片、输入/输出接口和电路,但DCU需要处理的数据量大增,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,接口也更多。随着DCU出现,ECU将逐渐标准化且数量减少。

MCU会被SoC完全取代吗?

长期来看,有相当一部分车载MCU会被SoC取代;但至少在三年内,MCU仍会是车载主流控制芯片,且随着汽车智能化程度提高,单车MCU数量仍会继续增长。汽车对主控芯片的总需求处于快速增长中。