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,甚至可以演绎为“月度收费”的商业模式,因此车企和芯片厂家都会格外发力这两个赛道。落到硬件层面,域控制器 DCU 的算力竞争焦点,在于把传统 ECU 中的普通 MCU 替换为性能更强的 MCU 或算力更高的 SoC,谁能提供满足域级算力需求的芯片,谁就在这场竞争中占据关键位置。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。
从 ECU 到 DCU:算力需求为何跃升
传统汽车采用分布式电子电气架构,控制权分散在众多单一 ECU 手中。ECU 的核心是 MCU 芯片,配合输入/输出接口与各种电路,根据存储的程序对传感器信息进行运算、处理和判断,再输出指令给执行器。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,普通汽车上的 ECU 数量已达 50-70 个,高端汽车超过 100 个。这种方式带来资源协同性不高、通信总线部署量大、难以统一升级等问题。
域集中式架构应运而生。按博世的划分方式,汽车电子电气架构按功能属性分为智能驾驶域、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。
算力竞争的落点:MCU 升级与 SoC 上位
从底层硬件看,DCU 的结构与 ECU 相似,都包括核心处理器芯片、输入/输出接口和各种电路三部分,区别在于 DCU 需要处理的数据量大增,对处理器算力要求更高,因此需要性能更强的 MCU,或者直接使用 SoC,同时接口也会更多。这正是算力供应商竞争的焦点所在:能否提供匹配域级数据量的主控芯片。
DCU 的引入还带来成本与效率的变化。例如用一个集成了中控、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,最大可为车企带来将近 38% 的 BOM 成本节降。同时,传统 ECU 加传感器方案中的算力被剥离并集中到 DCU 里,ECU 功能逐渐简化,往往只承担最简单的执行层面控制,部分独立功能仍依靠 ECU 实现;软件也开始独立于硬件,抽象层出现,为未来域融合打下基础。
再向前演进,则是与智能手机类似的中央计算式架构,用一套高算力的车载计算机承载各种形式与数量的功能及服务并控制整车,这也是更长期的发展方向。
常见问题
域控制器会完全取代 ECU 吗?
不会一步到位。随着 DCU 出现,ECU 将逐渐标准化且数量减少,算力被集中到 DCU,ECU 更多承担最简单的执行层控制,但一些独立功能仍然依靠 ECU 实现。
MCU 会被 SoC 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,而且随着汽车智能化程度提高,单车 MCU 的数量仍会继续增长。
为什么智能驾驶域和智能座舱域更受关注?
这两个领域是未来车企价值的体现,甚至可以演绎为“月度收费”的模式,带来商业模式的变革,因此车企和芯片厂家都会格外发力这两个赛道,对高性能 MCU 与 SoC 的需求也集中于此。