汽车芯片的发展历程,本质上是汽车电子电气架构从分布式向域集中式、乃至中央计算式演进的过程,其核心拐点在于域控制器(DCU)对传统ECU的规模化替代。在传统分布式架构下,普通汽车的ECU数量已达50-70个,高端汽车超过100个,每个ECU对应一颗或多颗芯片;而随着架构向域集中演进,DCU集成中控、仪表、360环视等功能,可为车企带来将近38%的BOM成本节降,这正是车企切换架构的关键经济性推手,也标志着汽车芯片需求结构从低价值MCU向高价值SoC的转折。

分布式架构:ECU堆叠的时代

传统汽车采用分布式电子电气架构,各项功能的控制权分散在众多单一ECU(电子控制单元)手中。ECU的核心是MCU芯片,每个ECU只能完成特定功能,大到发动机控制,小到雨刷、座椅调节,都需要对应的ECU。

这种架构下,汽车功能的增加主要靠堆叠ECU数量——每新增一项功能,至少增加一个ECU。根据行业数据,普通汽车ECU数量已达50-70个,高端汽车超过100个。但这种方式催生了一系列问题:ECU之间关联性不强、资源协同性不高,大量通信总线增加了装配难度和车身重量,且不同供应商的ECU无法实现统一化编程和整体OTA升级。

域集中式架构:DCU替代的拐点

集中化成为新趋势后,业内一般按照博世的划分方式,将汽车电子电气架构分为五个域:智能驾驶域、智能座舱域、车身域、底盘域和动力域。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。

DCU的底层结构与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。随着DCU的出现,ECU逐渐标准化且数量减少——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。这一经济性优势是架构切换的关键推手,也是汽车芯片从低价值MCU向高价值SoC演变的重要转折点。

常见问题

ECU和DCU的核心区别是什么?

ECU只能完成特定功能,核心是普通MCU芯片;DCU则集成多个功能域的计算与控制,需要性能更强的MCU或算力更高的SoC芯片。DCU的出现使ECU功能被简化,往往只承担最基础的执行层面控制。

汽车芯片的演变趋势是怎样的?

长期来看,有相当一部分车载MCU会被SoC取代。但中期内,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。

38%成本节降是如何实现的?

用一个DCU集成中控、仪表、360环视及其他影音娱乐功能,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,这也是车企从分布式向域集中架构切换的关键经济性动力。