分布式架构下ECU分散、总线繁多,确实难以实现整体OTA,但这恰恰构成了汽车芯片市场增长的核心逻辑:电子电气架构从分布式向域集中式、中央计算式演进,主控芯片从MCU向高算力MCU与SoC升级,叠加功能增加带来的芯片用量扩张,共同推高了单车芯片的用量与价值量。

架构演进如何重塑芯片需求

传统分布式架构中,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。功能增加主要靠堆叠ECU数量——每新增一项功能,至少要增加一个ECU。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,高端汽车更是超过100个。同时,新增传感器和ECU需要在车体内部署大量通信总线,增加了装配难度和车身重量;由于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,整体OTA也就无从谈起。

向域集中式演进后,每个域由域控制器DCU进行计算和控制,DCU需要处理的数据量大增,对处理器算力要求更高,因而需要性能更强的MCU或直接使用SoC,接口数量也更多。用一个集成中控、仪表、360环视及其他影音娱乐功能的DCU替代多个传统ECU方案,最大可为车企带来将近38%的BOM成本节降。再向前走到中央计算式架构,用一套高算力车载计算机承载并控制整车,也就可以很好地实现整车OTA软件升级。

增长驱动的两条主线

其一,主控芯片的价值升级。 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。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,至少在三年内MCU仍会是车载主流控制芯片。

其二,用量与配套芯片的扩张。 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;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,通信与存储类芯片的需求也随之被拉动。软件独立于硬件、抽象层出现,则为后续域融合打下基础。

常见问题

分布式架构为什么难以实现整车OTA?

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,因此没有办法实现整体OTA。加之新增传感器和ECU需部署大量通信总线,装配难度与车身重量同步上升,架构层面的集中化因而成为必然方向。

架构集中化后,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;但中期内,由于汽车对主控芯片的总需求快速增长,MCU需求量仍会继续增加,至少三年内MCU仍是车载主流控制芯片。

汽车芯片市场的增长主要看哪些方向?

一看主控芯片的算力升级,即高性能MCU与SoC对普通MCU的替换;二看智能化带来的单车芯片用量扩张,以及域间通信、存储等配套芯片的同步增长。