汽车电子电气架构正从分布式向域集中式演进,主控权从分散的ECU向域控制器DCU集中。业内一般采用博世的划分方式,按功能属性将整车分为智能驾驶域、智能座舱域、车身域、底盘域和动力域五域。其中智能驾驶域与智能座舱域被视为未来车企价值的体现,对算力、接口数量和软件迭代频率的要求显著更高,因而高算力MCU与SoC的需求占比趋于提升;车身域、底盘域与动力域的功能相对标准化,仍以标准化MCU为主。 两域的需求结构变化,将共同决定主控芯片的用量与单价值走向。

一、算力需求:从"够用"到"性能更强"

传统分布式架构下,每个ECU的核心是MCU芯片,算法只能处理指定数据,功能增加主要靠堆叠ECU数量。进入域集中式架构后,DCU需要处理的数据量大增,对处理器算力要求更高,因此需要用到性能更强的MCU,或者直接使用SoC。智能驾驶域与智能座舱域正是这一升级的主要发生地。

二、接口与通信:连接方式同步重构

域控制器在底层结构上与ECU相似,都包含核心处理器芯片、输入/输出接口和电路三部分,但接口数量更多。不同域之间通过千兆以太网连接,以解决实时性与传导问题;每个域与其分管的子系统之间,则通过控制器域网(CAN)及百兆以太网连接通信。智能驾驶与智能座舱两域对传感器、摄像头、显示与影音娱乐子系统的接入需求更为密集,接口规格与数量随之提升。

三、软件迭代:从分散升级走向整车OTA

分布式架构下,ECU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,也就无法实现整体OTA。域集中式架构下,软件开始独立于硬件,抽象层出现,为未来的域融合打下基础。智能驾驶与智能座舱两域因功能迭代频繁、用户体验直接相关,对软件升级能力的要求最为突出。资料提到,这两个领域甚至可以演绎为"月度收费"的模式,实现商业模式的变革,因此车企和芯片厂家都会格外发力这两个赛道。

四、用量与单价值的结构分化

随着DCU出现,ECU将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,会被剥离并集中到DCU里,ECU功能逐渐被简化,往往只承担最简单的执行层面控制功能,部分独立功能仍依靠ECU实现。用一个集成了中控、仪表、360环视及其他影音娱乐功能的DCU替代多个传统ECU方案,最大可为车企带来将近38%的BOM成本节降。

从长期看,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。至少三年内,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。

维度智能驾驶域 / 智能座舱域车身域 / 底盘域 / 动力域
处理器取向性能更强的MCU或SoC以标准化MCU为主
算力要求高,数据量大增相对稳定
接口数量更多相对标准
软件迭代频繁,趋向整车OTA功能导向,相对固定
车企定位未来车企价值的体现基础功能承载

常见问题

智能驾驶域和智能座舱域为什么需要更高算力的芯片?

因为进入域集中式架构后,DCU需要处理的数据量大增,对处理器算力要求更高,需要用到性能更强的MCU或直接使用SoC。而这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。

车身域、底盘域和动力域会同步升级到SoC吗?

从架构演进方向看,集中化是大趋势,但车身域、底盘域与动力域的功能相对标准化,ECU逐渐简化后往往只承担最简单的执行层面控制功能。至少三年内,MCU仍会是车载主流控制芯片。

域控制器替代传统ECU方案,对车企成本有什么影响?

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ECU标准化和数量减少也带来"增效"。