汽车电子电气架构从分布式走向域集中,MCU与SoC的技术路线之争正在重塑汽车芯片格局。核心结论是:汽车主控权正从一颗颗MCU向一颗或几颗SoC让渡,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的数量仍会继续增长。
架构演进驱动芯片升级
传统汽车采用分布式电子电气架构,各项功能控制权分散在众多单一ECU手中。ECU的核心是MCU芯片,每个ECU只能完成特定功能,新增功能主要靠堆叠ECU数量实现。这种模式带来了资源协同性不高、装配难度增加、无法实现整体OTA等局限性。
随着智能化趋势推进,汽车电子电气架构向域集中式演进。业内一般按照功能属性将汽车分为智能驾驶域、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。相比ECU,DCU需要处理的数据量大幅增加,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。
MCU与SoC的定位分化
在域集中式架构下,DCU的底层结构与ECU相似,都包括核心处理器芯片、输入/输出接口及各种电路三部分,区别在于处理器芯片的升级。DCU的出现使ECU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被剥离并集中到DCU里,ECU往往只承担最简单的执行层面控制功能。
从长期来看,有相当一部分车载MCU会被SoC取代。但也不必过分担心,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不断提高,单车MCU的数量仍然会继续增长。这是因为汽车对主控芯片的总需求在快速增长,MCU芯片的需求量也会相应增加。
常见问题
分布式架构为什么会被淘汰?
分布式架构下每新增一项功能就至少增加一个ECU,导致芯片使用量越来越多、通信总线部署复杂、车身重量增加,且不同ECU来自不同供应商,无法实现统一化编程和软件升级,难以支持整体OTA。
域控制器DCU和ECU有什么区别?
DCU的底层结构与ECU相似,都包括核心处理器芯片、输入/输出接口及各种电路三部分,但DCU需要处理的数据量大增,对算力要求更高,因此需要性能更强的MCU或直接使用SoC,同时接口也更多。
MCU会被SoC完全替代吗?
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。随着汽车智能化程度提高,单车MCU数量仍会继续增长,MCU与SoC将在一段时间内并存。