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當前，EEA從功能域跨入物理域，形成“中央+區域控制”架構；功能域進一步深度融合并升級成為中央計算平臺+區域控制，區域控制器 (ZCU)應運而生并統籌管理區域各部件。 中央+區域的架構模式，已成為未來行業內主流趨勢。區域控制器逐步取代了單獨的車身域控制器功能，從基于信號轉向基于服務的模式。2023年9月21日，在蓋世汽車主辦的2023第三屆智能汽車域控制器與中央計算平臺創新峰會上，合眾新能源智能化研究院數字架構部高級總監侯亞飛表示，區域控制器將是近3-5年的競爭熱點，中央計算芯片也將加速落地......總結而言，中央+區域架構下的挑戰和機遇，將包括合作模式的變化、軟件開發和集成、敏捷VS工具流程、算法、芯片、操作系統、艙駕安全和舒適等。  侯亞飛｜合眾新能源智能化研究院數字架構部高級總監 以下為演講內容整理： 智能汽車發展行業趨勢 中國的新能源汽車隨著國家政策的扶持以及本身新能源的發展，大部分智能技術用在了新能源汽車上，很少有燃油車出現新技術，不管是區域化、中央+區域架構、L2++自動化駕駛，還是孵化功能，基本上都在新能源上體現。新能源銷量增長也反哺了智能汽車的發展，這是主要的趨勢。在2023年8月慕尼黑車展上，中國新能源汽車的“內卷”候能力提升，低碳，智能，多元成為中國新能源汽車行業的代名詞。  圖源：演講嘉賓素材 中央計算＋區域控制發展趨勢 架構的發展趨勢從傳統功能域的形式逐漸到物理域，形成中央+區域的架構形態。本身功能域進一步深度融合并升級成為中央計算平臺＋區域控制，區域控制也產生區域管理、區域配電和區域的服務化。整個架構的發展為什么這么快？是因為摩爾定律，芯片發展很快反推架構平臺產生新的變化。如果沒有芯片的快速發展，就沒有當前芯片的演變。 第一代分布式電子電氣架構是一個功能對應一個ECU，第二代可以域融合，把很多功能域集成到一起，再往后第三代是中央+區域的計算，然后到云計算。域架構里車身域，智駕域，座艙域+中央網關構成域架構的形態。再到中央+區域，一個中央計算平臺加幾個區域控制器。可以看到架構的發展很快，高算力SOC、高性能的交換機和服務化的技術推動了架構的發展。如果沒有這些，架構發展會遇到短板，很難發展這么快。  圖源：演講嘉賓素材 中央+區域的控制器已經成為行業內主流的趨勢，區域控制器逐漸取代單獨的車身控制功能，逐步基于信號服務轉向基于服務的模式。未來小鵬，長安，理想，一汽，長城，小米，特斯拉基本上在走區域路線，有可能是兩個或多個，分布的位置不一樣。為了降低成本，把區域控制器做成標準的控制器，涵蓋高中低的配置。比如控制器基于同一個硬件，同一個接口適配不同的車型達到降本。 基于信號和基于服務對終端消費者會產生什么好處？不管基于信號還是基于服務，對終端消費者的感知不是那么強，但是對于開發，對于軟件快速的迭代和驗證的周期是有好處的。我認為基于服務對開發的模式和開發的驗證周期是很好的快速迭代。新的架構產生，服務化場景的需要，包括大算力SOC，艙駕一體，軟硬件的解耦，是行業內標準的趨勢，實現軟件的快速迭代。 當前面臨的機遇和挑戰 為了解決這些問題，各個主機廠都在自研，未來主機廠由買方變成軟件的研發方，對軟硬件解耦，國內外主機廠建立自研的機構對軟硬件進行自研和聯合自研。自研是很重要的，要實現車型的差異性、個性化和體驗感，要快速做軟件的迭代，能力的適配包括能力的建立。行業內的技術已經成熟了，比如芯片算力都在200K以上，AR算力到256tops，軟件AP、CP和SAP的技術推動中央+區域技術快速落地。中央計算平臺以前是域和域物理的，現在變成功能融合。 基本的環境和條件已經具備走向中央+區域，成本訴求也是中央計算平臺發展的催化劑。芯片+軟件算法+工具鏈逐步成為后期中央計算平臺+區域開發的主流方式，工具鏈和軟件算法已經誕生出很多軟件算法公司，未來的合作方式是芯片＋工具鏈+軟件算法+OEM＋Tier1概念五合一，解決敏捷快速的開發模式。 未來主機廠逐步向操作系統和中間件布局，打通軟硬邊界。硬件+BIP模式開發逐漸趨于聯合開發+代工模式，主機廠建立工具鏈和自己的開發平臺，構建二次自主開發的能力，實現快速迭代。把硬件接口、信號接口、硬件架構和操作系統聯合中間件，包括算法API逐漸掌握能力。以前主機廠和芯片供應商更多依賴于Tier1，Tier1把這些東西整合，統一提供給主機廠。未來方式由單線形式變網狀形式，形成生態圈，由單一鏈條式的開發模式逐步過渡到網絡的開發模式，逐漸構成大的開發生態鏈，主機廠、Tier1、芯片和算法公司形成生態鏈。 除了主機廠和供應商之外，未來跨界的生態會融入到里面，比如第三方生態也會加入到開發中。會提供除了本身車控需求之外，打通第三方通信的需要，和物聯網、家具設備未來也會在這方面敏捷開發。車的功能開發到極致了，再開發也是那個功能。燈光做的再漂亮，雨刮、空調做的再好，已經到極致了，車本身的功能就這么多，為了體現差異性只能跨界，跨界才能體現出車的差異性。未來通過跨界的方式體現出車的差異性，跨界生態也會逐漸融入到整車的生態里面，因為車的功能已經到瓶頸期了。  圖源：演講嘉賓素材 不管是自動駕駛、云還是車輛控制，有很多軟件模塊。主機廠已經把模塊開放了，有些可以聯合開發，有些可以單獨去買或者自研，主機廠自研算法的能力也在提高。以前單獨的模式現在走到多元化的開發模式，主機廠也在掌握開發的實力，包括軟硬件迭代的能力。我們采用分域的基于功能的開發轉向中央計算+分層+分域，端云控制實現生態鏈服務，有供應商開發的，也有主機廠開發的，也有買別人的。 艙駕一體等級基本上在L2、L2+、L2++，算力在1tops-5tops的可以實現車道保持、基本的L功能、遙控泊車、自主泊車和360環視的功能。L2＋可以實現高速領航的輔助駕駛，L2＋＋可以實現城市NCP，256升到1000tops的算力。艙駕融合本身成本、靈活度和艙駕分離存在兼容的問題。艙駕一體的問題基于算力、安全和多OS的集成難點，要體現出娛樂性和舒適性，要有系統性的平衡，需要在安全和娛樂以及舒適方面，在新的環節下開發。 敏捷開發是局部的功能和局部的范圍之內的開發模式，比如從P0到P5的開發模式。下面還有零部件的開發模式，比如從硬件需求開發到硬件架構設計，到PDB，到仿真，到功能集成鏈條，到功能安全架構，信息安全、功能安全的開發模式用在下一步需要做的里面。在未來的模式里，不單單只有整車的開發模式，在小的環境里也會有開發模式，整個大的開發模式很復雜。  圖源：演講嘉賓素材 未來高速的以太網、MAP、DDS和TSN等，行業內基本都在做這方面的開發，針對以太網的應用、TSN技術、通信中間件和以太網的能力，我們也做了一些服務化。服務化本身要定義好IP的接口、底層的框架，每家的方式都大同小異，沒有特別差異的地方，都基于同一套標準的中間件、IPR接口類型、場景定義和開發模式。 整個開發基于大帶寬通信開發和以太網本身的能力提高，可以保證區域的信號，未來真正的區域控制器會把毫秒波雷達、攝像頭和激光雷達接入到區控制器下面。但前提是，實際以太網的能力提升之后，同時與TSA保證底層，中間件的算法可以保證上層應用，會實現真正的中央＋區域，從而來降低整車成本。 簡單梳理一下，中央＋區域的挑戰主要是合作模式發生了變化；第二是軟件開發和集成問題，一個軟件集成和開發跨了好幾個部門，部門強調的問題很嚴重；敏捷的開發和涉及的工具流程存在問題；芯片、操作系統這種整合的關系主機廠能力是否具備；艙駕一體，未來真正可以實現艙駕的安全和舒適也是需要考慮的問題。 芯片堆算力已經快到冰點期了，我認為后摩爾時代軟硬的協同是真正的指標，硬件和軟件怎么好好結合起來，把功能發揮最大，把體驗做到最好，包括芯片底層算法和工具鏈，怎么聯合起來，是未來我們需要提升的地方。我們現在也在前瞻自研新的架構平臺，和行業內頂流的公司合作，堅持合作加自研的方式。 （以上內容來自合眾新能源智能化研究院數字架構部高級總監侯亞飛于2023年9月21-22日在2023第三屆智能汽車域控制器與中央計算平臺創新峰會發表的《實現中央計算+區域控制面臨的挑戰和機遇》主題演講。） |
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