车载通信架构正从分布式走向域集中式:不同域之间通过千兆以太网连接,每个域与其分管的子系统之间通过控制器域网(CAN)及百兆以太网通信。这一分工格局下,汽车主控权从分散的ECU向域控制器DCU集中,产业链上高性能MCU与SoC芯片设计、制造封测、以及域控制器集成环节均受益明显。

通信分工:千兆以太网连接域,CAN总线负责域内

在域集中式架构下,汽车按功能属性划分为五个域:智能驾驶域、智能座舱域、车身域、底盘域和动力域。每个域由域控制器DCU进行计算和控制,不同域之间通过千兆以太网连接,以此解决实时性问题与传导问题;每个域与自己分管的子系统之间,则通过控制器域网(CAN)以及百兆以太网连接通信

这一分工的核心变化在于: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,新增功能主要靠堆叠ECU数量;而域集中式架构下,ECU逐渐标准化且数量减少,算力被剥离并集中到DCU中,ECU往往只承担最简单的执行层面控制功能。

产业链受益环节分析

芯片设计:主控芯片从MCU向SoC升级

域控制器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,但DCU需要处理的数据量大增,对处理器算力要求更高,因此需要用到性能更强的MCU,或直接使用SoC。这意味着计算芯片需升级到高性能MCU或算力更高的SoC,对芯片设计企业而言,产品价值量与技术门槛同步提升。

从长期来看,有相当一部分车载MCU会被SoC取代;但短期内MCU仍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。

中游制造封测与下游Tier1、整车厂

域控制器集成前期诸多ECU功能,对芯片算力需求大幅提升,带动高性能芯片的制造与封测需求。下游方面,DCU的出现可直接带来“降本”和“增效”——例如用一个集成了中控、仪表、360环视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,可为车企带来显著的BOM成本节降。域控制器也因此成为Tier1及整车厂电子电气架构升级的核心载体。

常见问题

车载MCU会被SoC完全取代吗?

短期内不会。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不断提高,单车MCU的数量仍然会继续增长。长期来看,有相当一部分车载MCU会被SoC取代,但这是一个渐进过程。

千兆以太网和CAN总线分别承担什么角色?

千兆以太网负责域与域之间的高速连接,解决实时性问题与传导问题;CAN总线及百兆以太网负责每个域与其分管子系统之间的通信。两者分工明确,共同支撑域集中式架构的运行。

域控制器对整车成本有何影响?

域控制器集成了前期的诸多ECU功能,可以带来“降本”和“增效”。用一个集成多种功能的DCU替代多个来自不同供应商的传统ECU方案,可为车企带来将近38%的BOM成本节降,同时ECU数量减少也降低了装配难度和车身重量。