DCU处理器对算力要求更高,推动汽车芯片从单核MCU向多核SoC演进。汽车电子电气架构正从分布式向域集中式甚至中央计算式演进,主控权从众多单一ECU(核心为MCU)向域控制器DCU集中,而DCU因需要处理海量数据,对算力要求更高,因此其核心处理器正从MCU升级为性能更强的SoC芯片。

架构演进驱动芯片升级

传统汽车采用分布式架构,每个ECU只能完成一个特定功能,新增功能主要靠堆叠ECU数量,导致资源浪费、装配困难和升级困难。随着智能化发展,汽车架构向域集中式演进,将整车划分为智能驾驶、智能座舱、车身、底盘和动力五个域,每个域由域控制器DCU统一计算和控制。

DCU的底层结构与ECU相似,都包含核心处理器芯片、输入/输出接口和电路,但DCU需要处理的数据量大幅增加,对处理器算力要求更高,因此需要用到性能更强的MCU,或者直接使用算力更高的SoC芯片。

MCU与SoC的差异

MCU擅长执行单一、固定的控制任务,而SoC集成了CPU、GPU、NPU等多个计算单元,具备更强的异构计算能力和更高的集成度。从长期来看,有相当一部分车载MCU会被SoC取代,但中期内MCU需求量仍会继续增长,因为汽车对主控芯片的总需求在快速增长。

先进制程与Chiplet方案

为满足DCU对高算力的需求,SoC芯片需要采用更先进的制程工艺(如7nm/5nm)和Chiplet封装方案。Chiplet通过将不同功能的芯片模块(die)封装在一起,可以突破单芯片的尺寸和良率限制,在提升算力的同时控制成本,成为满足汽车芯片高算力需求的重要技术路线。

常见问题

### DCU与ECU的核心区别是什么?

DCU的结构与ECU相似,但DCU的处理器芯片需要升级为性能更强的MCU或SoC,以处理更大量的数据,同时接口数量也更多。

### SoC会完全取代MCU吗?

长期来看,有相当一部分车载MCU会被SoC取代,但中期内MCU需求量仍会继续增长,因为汽车智能化程度提高,单车MCU数量仍在增加。

### 汽车电子电气架构的最终发展方向是什么?

从域集中式架构进一步演进,最终将走向中央计算式架构,即用一套高算力的车载计算机承载所有功能和服务,实现整车OTA软件升级。

延伸阅读