汽车芯片架构正从分布式向域集中式、乃至中央计算式演进,主控权随之从分散的 ECU(核心是 MCU)向域控制器 DCU 集中。这一过程中,DCU 需要性能更强的 MCU 或直接使用 SoC,部分车载 MCU 会被 SoC 取代;但中期看,汽车对主控芯片总需求快速增长,MCU 需求量仍会继续增加,供需节奏呈现 SoC 渗透率提升与 MCU 存量替代并行的阶梯式切换。
架构演进:从“堆 ECU”到“域集中”
传统分布式架构下,汽车功能靠堆叠 ECU 数量实现,每新增一项功能至少增加一个 ECU。根据 OFweek 电子工程网的数据,目前普通汽车上的 ECU 数量已达 50-70 个,高端汽车超过 100 个。这种模式带来资源协同性差、装配难度大、无法整体 OTA 等问题。
业内普遍采用博世的划分方式,将汽车电子电气架构按功能分为智能驾驶域、智能座舱域、车身域、底盘域和动力域五个区域。每个域由域控制器 DCU 进行计算和控制。DCU 底层结构与 ECU 相似,但需要处理的数据量大幅增加,对算力要求更高,因此需要性能更强的 MCU,或直接使用 SoC。
供需节奏:替代与增量并行
DCU 的出现使 ECU 逐渐标准化且数量减少,传统 ECU 方案中的算力被剥离并集中到 DCU 中,ECU 功能被简化为执行层面的控制。从长期看,有相当一部分车载 MCU 会被 SoC 取代。
但中期而言,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 数量仍会继续增长,因为汽车对主控芯片的总需求在快速增加。供需节奏并非简单的“MCU 减少、SoC 增加”,而是 SoC 渗透率逐步提升与 MCU 存量替代、增量需求并行。
| 维度 | 分布式架构 | 域集中式架构 |
|---|---|---|
| 控制权 | 分散在众多 ECU | 向 DCU 集中 |
| 核心芯片 | 普通 MCU | 高性能 MCU 或 SoC |
| 芯片数量 | 靠堆叠 ECU | ECU 减少,算力集中 |
常见问题
DCU 和 ECU 在硬件结构上有什么区别?
DCU 的底层结构与 ECU 相似,都包含核心处理器芯片、输入/输出接口及各种电路。区别在于 DCU 需要处理的数据量更大,对算力要求更高,因此处理器芯片要升级为性能更强的 MCU 或 SoC,接口也会更多。
SoC 会完全取代 MCU 吗?
长期看,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,两者将长期并存。
域集中式架构对车企有什么价值?
DCU 的出现可使 ECU 标准化并减少数量,直接带来“降本”和“增效”。例如用一个集成中控、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。