千兆以太网与CAN(控制器域网)的分工,正在重塑车载通信的价值链,其核心影响是汽车电子电气架构从分布式向域集中式演进,主控芯片的价值量显著提升,而通信芯片的价值则从“数量堆积”转向“单价升级”。在这一过程中,汽车芯片产业链的价值分配正从分散的ECU(电子控制单元)向高算力的域控制器DCU集中,软件与硬件解耦也为商业模式创新打开了空间。

架构演进:从ECU堆叠到DCU集中

传统分布式架构下,汽车每新增一项功能,就至少要增加一个ECU,这导致芯片数量激增,但资源协同性差、装配难度大且无法实现整车OTA升级。域集中式架构应运而生,业内一般按功能将汽车划分为五个域: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CAN以及百兆以太网连接通信。

DCU的底层结构与ECU相似,但需要处理的数据量大幅增加,对处理器算力要求更高,因此需要性能更强的MCU或直接使用SoC。随着DCU的出现,ECU数量减少并逐渐标准化,直接带来降本增效——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。

价值迁移:主控芯片与通信芯片的分化

价值分配的变化体现在两个方向。主控芯片方面,DCU集成了前期诸多ECU功能,对芯片算力需求大幅提升,计算芯片相应升级到高性能MCU或算力更高的SoC,相当一部分车载MCU长期会被SoC取代。通信芯片方面,千兆以太网芯片单价高于CAN芯片,但ECU数量减少,通信节点的总量相应收缩,价值从“量增”转向“单价提升”。同时,软件开始独立于硬件,抽象层开始出现,为未来的域融合打下基础。

环节分布式架构域集中式架构
主控芯片分散于众多ECU,以普通MCU为主集中于DCU,升级为高性能MCU或SoC
通信方案CAN为主,线束繁多域间千兆以太网,域内CAN/百兆以太网
价值特征数量堆叠、资源浪费算力集中、BOM成本节降

商业模式:软件独立与月度收费的可能

智能驾驶和智能座舱两个领域是未来车企价值的体现,甚至可以演绎为“月度收费”的模式,实现商业模式的巨大变革。软件独立于硬件后,车企与芯片厂家在智能驾驶和智能座舱赛道的发力,将推动价值链从硬件销售向软件订阅、持续服务延伸。不过,MCU并不会立即退出历史舞台——至少在中期内,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

千兆以太网会完全取代CAN总线吗?

不会。域集中式架构中,千兆以太网主要用于域与域之间的高速互联,而CAN仍承担域控制器与子系统之间的通信。两者是分工协作关系,而非替代关系。

域集中式架构对车企最大的好处是什么?

最直接的好处是降本增效。用一个DCU替代多个ECU,最大可为车企带来将近38%的BOM成本节降,同时减少线束部署、提升装配效率,并为整车OTA升级创造条件。

普通MCU芯片会被SoC完全替代吗?

长期来看,有相当一部分车载MCU会被SoC取代,但中期内MCU仍是车载主流控制芯片。随着汽车智能化程度提高,单车MCU的数量仍然会继续增长,两者将在一段时间内共存。