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功能区域架构或在2023

时间:2021-09-15 10:00 来源:月虹时讯网 作者:虹虹

  随着汽车电子电气架构由分布式向集中式演进,功能架构如今已迎来属于它的时代,发展势头强劲,与此同时,新一代架构也已开始崭露头角,并加速蓄势。

  区域架构发展势头已起

  汽车电子电气架构的演进是个按需发展且循序渐进的过程。近日,安波福亚太区连接与安全业务部总监倪志刚在接受盖世汽车采访时表示,从控制器角度来看,汽车电子电气架构大概经历了三个代次的演变过程。

  其中,第一代是单一功能控制器架构。在这一架构中,一个功能对应一个控制器。举例来说,车上的灯光对应有一个控制器,门对应有一个控制器,PEPS(无钥匙系统)对应有一个控制器。这是10-20年前的一个状态。

  第二代是功能域架构。在这一架构中,原来的单一功能控制器按照功能类别集成在一个控制器中。目前比较普遍的功能域架构设计是将整车功能划分为五大功能域:动力域、底盘域、车身域、智驾域以及智舱域。这一架构自5年前至今快速发展。

  第三代是中央计算+区域架构。这一架构将功能域进一步集中化,将其中的逻辑拉在一起,变成中央计算单元,也可以称之为“大脑”,至于具体分为几个“大脑”,只是这一架构下不同的表现形式和状态。与此同时,这一架构将原来功能域中的控制器i/o(输入/输出)及驱动按照空间位置分在不同区域中,形成区域控制器,至于具体分成几个区域控制器,则是按照具体车型的i/o节点、需要布置的驱动数量,以及相应的成本去做平衡及分布。

  需要注意的是,这三代架构并非界限分明地孤岛式发展。倪志刚指出,这三个阶段是混合在一起的,“例如很多国内主机厂已经把PPS、车身、灯、门这些控制集成在一个控制器中。再比如,在自动驾驶这个区域,原来行车跟泊车的控制是分开的,现在行泊一体域控制器开始流行起来。在诸如此类的布局中,有些主机厂做得快一些,有的做得慢一些,呈现出来的是混合在一起的一个过渡过程。”

  不过在这一过渡过程中,功能域架构当下发展形势相对火爆。据盖世汽车了解,目前有大批厂商推出功能域控制器,尤其是智舱及智驾域控制器,且已有相当一部分厂商的产品已量产上车。

  倪志刚认为,现在行业主流的架构是功能域架构,其实已经爆发了,“几乎所有主流主机厂已经实现了功能域的集成。最近这一两年,我感觉国内主机厂在这方面已经走到了国外主机厂的前面。举例来说,很多国内一线主机厂已经将以太网网关与车身域控制器集成在一起,而从国外主机厂来看,最早要到2024年才有这样的项目。”

  相较于功能域架构,区域架构如今发展势头已起,但大规模发展的时间则要晚一些。“就区域架构而言,国内比较领先的主机厂已经有项目会在2022年年底量产,预计在2023-2025年会有大规模的应用。”在倪志刚看来,国内主机厂在这方面投入较大,同样有可能“跑”到国外很多主机厂前面。

  集中式计算和分布式连接成关键要点

  软硬件成熟度的提升,使得汽车电子电气架构有条件由功能域架构走向区域架构,而要做好这一架构,集中式计算以及分布式连接是关键要点。

  如今,汽车要实现越来越多的功能,而这并非功能域控制器所能完成,需要有非常多的跨域的新的应用与应用场景的出现,这对软件开发服务化的要求就越来越高。倪志刚表示,针对此,最好的做法就是把计算都放到一起,这样就可以通过片内通讯的方式更好地去调用,而不需要通过总线外挂的形式去调用。

  据他介绍,当前阶段,市场主流是三个“大脑”的方案,但包括传统主机厂在内的一些主机厂已经开始双“大脑”方案的开发,而在不久的将来,一个“大脑”的方案一定会出来。以特斯拉为例,当前其采用的是两个“大脑”的方案:一个车机加一个FSD,再往后看,车机和FSD以及自动驾驶可能会并在一起去做。

  集中式计算的趋势愈加明确,不过问题的关键是,要将计算的逻辑放到少数几个甚至一个“大脑”中,并非易事。倪志刚指出,虽然有AUTOSAR,包括Adaptive AUTOSAR的软件支持,有新的芯片支持,但去做多域融合难度仍然非常大:一方面,相关企业要对相关功能以及要合并的模块要非常了解;另一方面,他们要有相应的软件算法团队去做这样的项目。

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