车载通信架构正在经历从分布式向域集中式的演进,通信方式也随之分层:不同域之间通过千兆以太网连接,而每个域内部与分管的子系统之间,仍主要依靠控制器域网(CAN)以及百兆以太网通信。这种“域间千兆、域内百兆+CAN”的分工格局,直接决定了汽车芯片各细分赛道的卡位逻辑——在千兆以太网侧,PHY芯片与交换芯片是核心环节;而在CAN总线侧,CAN收发器依然是存量市场的刚需。约投顾基于行业研究梳理如下。
车载通信架构演进:从分布式到域集中
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,新增功能主要靠堆叠ECU数量实现。资料显示,普通汽车上的ECU数量已达数十个,高端车型则超过百个。这种模式催生了资源协同性差、线束部署繁重、无法整体OTA等问题。
随着智能化趋势推进,汽车电子电气架构正从分布式向域集中式演进。业内普遍按功能将汽车划分为智能驾驶域、智能座舱域、车身域、底盘域和动力域五大区域,每个域由域控制器DCU进行集中计算与控制。DCU的底层结构与ECU相似,但处理器芯片升级为性能更强的MCU或SoC,以满足大幅提升的算力需求。这一架构变化直接重塑了车载通信芯片的需求结构。
千兆以太网与CAN总线:分工明确的两大赛道
在域集中式架构下,通信连接呈现清晰的分层:
| 通信层级 | 连接对象 | 主要技术 |
|---|---|---|
| 域间通信 | 不同域控制器之间 | 千兆以太网 |
| 域内通信 | 域控制器与子系统之间 | CAN总线、百兆以太网 |
千兆以太网承担域间高带宽数据传输,解决实时性与传导问题,对应芯片需求集中在以太网PHY(物理层)芯片和交换芯片。CAN总线与百兆以太网则负责域内控制指令与相对低速数据的传输,CAN收发器依然是这一层级的基础器件。
从产业格局看,域控制器集成前期诸多ECU功能,对芯片算力需求大幅提升,计算芯片相应升级。虽然长期看部分车载MCU会被SoC取代,但至少中期内MCU仍是车载主流控制芯片,且随着智能化程度提高,单车MCU数量仍会继续增长——这意味着CAN总线相关芯片的需求基本盘依然稳固。
常见问题
车载以太网会完全取代CAN总线吗?
不会。在域集中式架构下,千兆以太网主要用于域间高速通信,而CAN总线与百兆以太网仍是域内连接的主要方式。两者分工明确、长期共存,CAN总线在控制指令传输和成本敏感场景中仍具不可替代性。
域控制器对芯片算力的要求有何变化?
域控制器DCU的底层结构与ECU相似,但需处理的数据量大增,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,同时接口数量也更多。
汽车电子电气架构演进对MCU需求是利空还是利好?
短期看是利好。虽然长期会有部分车载MCU被SoC取代,但中期内MCU仍是车载主流控制芯片,且随着汽车智能化程度提升,单车MCU数量仍会继续增长,MCU芯片的需求总量在持续扩大。