从多ECU到DCU集成中控仪表360环视,汽车芯片面临的核心技术路线选择,是从以MCU为主导向以高算力SoC为主导的算力升级。传统分布式架构下,每个ECU靠一颗MCU完成单一功能;而域集中式架构要求DCU同时处理中控、仪表、360环视等异构任务,对芯片的算力、多核异构设计以及先进制程依赖都提出了更高要求,这也构成了汽车芯片厂商的核心竞争壁垒。

架构演进驱动芯片升级

传统汽车采用分布式E/E架构,各项功能的控制权分散在众多ECU手中,每个ECU只能完成特定功能。这种架构下,新增功能主要靠堆叠ECU数量实现,带来资源协同性差、装配难度大、无法整体OTA等问题。随着汽车向域集中式架构演进,控制权向域控制器DCU集中,DCU需要处理的数据量大幅增加,对处理器算力要求显著提升,因此需要性能更强的MCU或直接使用SoC芯片。

DCU集成对芯片设计提出新要求

用一个集成了中控、仪表、360环视以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,是域集中式架构下的典型应用。这类DCU需要同时承载多种异构功能,对芯片的多核异构设计能力提出了更高要求——既要满足高算力需求,又要兼顾不同功能模块对实时性、功耗和可靠性的差异化要求。同时,DCU的出现也让传统ECU功能被简化,往往只承担最简单的执行层面控制。

高算力SoC的制程与认证壁垒

高算力SoC对先进制程的依赖加深,代工资源与设计能力构成核心壁垒。同时,汽车芯片在功能安全等级上的要求不断提升,可靠性、安全性的认证门槛也更高。从长期来看,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数量仍会继续增长。

常见问题

DCU与ECU在底层结构上有何区别?

DCU的底层结构与ECU相似,都包括核心处理器芯片、输入/输出接口以及各种电路三部分。区别在于DCU需要处理的数据量大增,对处理器算力要求更高,因此需要性能更强的MCU或直接使用SoC,同时接口也会更多。

域集中式架构如何划分汽车功能区域?

业内一般采用博世的划分方式,按照功能属性将汽车电子电气架构分为五个区域:智能驾驶域、智能座舱域、车身域、底盘域和动力域。不同域之间通过千兆以太网连接,每个域与自己分管的子系统之间通过控制器域网(CAN)以及百兆以太网连接通信。

MCU会被SoC完全取代吗?

从长期来看,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。而且随着汽车智能化程度的不断提高,单车MCU的数量仍然会继续增长,两者在中短期内将并行共存。