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注：原文作者 Dr. Markus Oertel and Dr. Bastian Zimmer ；由天涯无忌翻译整理。
1）半自动驾驶辅助系统、定期空中升级等复杂的电子功能将很快成为许多车辆的标准功能；这些复杂的电子功能需要新的EE架构和更高性能的ECU支持；2）车内软件的数量和复杂度持续快速增加，汽车行业正在经历重大变革以满足新的市场需求。3）车辆新的功能和任务所需的计算能力越来越高，微处理器作为微控制器的补充，越来越多的被应用于ECU中。一个或多个微处理器与控制器相结合，形成高性能ECU，用于对高算力的需求；这些ECU的微处理器与智能手机或PC中使用的微处理器非常相似，也需要新的软件架构。为了将这些微处理器无缝地集成到现有的车辆网络中，运行在操作系统之上的中间件需基于标准的AUTOSAR Adaptive。4）在快速数据网络和强大处理器的支持下，重点不再是高效的数据传输，而是加强单个ECU的解耦。从而使更换单个ECU对系统其余部分的影响应尽可能小。2.1 过去 - 分布式EE架构 一个功能是由一个ECU来实现的。并且还带有一组相关的传感器和执行器，并从车辆网络接收其他数据。车辆的通信矩阵描述了ECU之间的这些必要的通信通道。但是，这种设计限制了可重用性。传感器和执行器直接连接到单个独立的功能性ECU上。如果其他总线参与者需要使用这些值，则需要更改通信矩阵。
图1. 分布式架构 典型的域有 “车身域”，“动力传动域”和“信息娱乐域”。该EE架构的基本思想是每个域使用一个功能强大的控制器，绝大部分必要的传感器/执行器都与该控制器连接，这大大增加了在域中扩展功能的灵活性。 2.3 未来 – 中央服务器架构 域控制器进一步合并在大型高性能计算机服务器或计算机集群中，传感器/执行器现在作为所谓的“智能传感器”和“智能执行器”直接连接到网络，并执行机电一体化任务。因此，它们变得独立于ECU和车辆，从而实现了具有高重用潜力的模块化系统设计。但是，对于低成本传感器，此过程将不会具有良好的成本效益比。要使用这些传感器，它们还可以直接连接到图3中蓝色显示的集成节点ECU上。这些节点ECU还具有另一个重要功能：它们充当传感器和执行器的总线系统（即CAN，LIN，FlexRay和以太网）之间的网关。在这个网络中，以太网代表了中央计算机方向的主总线系统。通过对传感器和执行器ECU接口的适当抽象来创建模块化和功能可扩展的体系架构。 中央服务器或集成节点域控制单元是结构比较复杂的ECUs单元；它们通常由几个微控制器和微处理器组成。此种异构形式的优势1： 因为控制器和处理器的属性相互补充，因此这种异构结构提供了一些性能优势。b、微处理器自身性能优势： 使用的计算内核提供了更高的时钟速率，并带来了许多功能，例如高多标量或跳跃预测，可提高平均性能。 较大的高速缓存还允许连接速度较慢但较大的外部存储设备。 除了更多的资源容量之外，微处理器还提供了更好的硬件虚拟化支持，从而使管理程序（hypervisor）技术的使用更加容易。
此种异构形式的优势2：具有微控制器和微处理器的异构计算单元的另一个优点在于可以满足安全要求。按照ISO26262标准来看，当前处理器的安全完整性等级达到ASILB。通过使用冗余，仍然可以实现高度自动驾驶所需的ASIL D等级。
在这样的系统中，冗余的微控制器执行两项任务：一方面，它执行监视功能；另一方面，它也可以用于在发生故障时提供降级的功能，以便系统能够继续以高度的可靠性执行其功能。
3.2 高性能ECU内配备了多个可编程组件 在高性能ECU内部，许多独立的软件组件共同实现ECU的功能。这在技术层面和组织层面都具有挑战性。 从技术角度来看，组件必须能够相互通信以提供通用功能。ECU制造商的任务现在是通过使用处理器间通信（IPC）连接组件并描述交换的数据。对于ECU制造商而言，这是一项新任务，因为在先前的工作流程中未执行此步骤。然而事实是到目前为止，只需描述ECU之间的数据交换。并且这一责任完全由车辆制造商承担。这同样适用于系统的诊断功能、软件更新和网络管理。在未来，ECU简单的单独由一方定义的方式将会变成由多方进协商后来共同完成。从组织的角度来看，集成各种软件组件是一个日益严峻的挑战。ECU的模块化设计和POSIX兼容的操作系统使集成来自多个独立团队的软件变得更加容易。然而，因此，ECU集成商的角色变得越来越复杂。这使得用专业的工具来支持ECU集成商完成其具有挑战性的任务变得更加重要。在软件开发中对性能和灵活性的不断增长的需求以及对成本的敏感度的不断提高要求整个供应链的广泛变化。AUTOSAR Adaptive是必不可少的软件组件平台，它将为将来高性能ECU的发展做出重大贡献。 在微处理器上执行的软件组件通常不基于AUTOSAR Classic标准。而是使用AUTOSAR Adaptive标准以满足对模块化，动态性和更新功能的要求。AUTOSAER Adaptive 基础解析： 1）AUTOSAR Adaptive 中间件使用兼容POSIX的操作系统，例如Linux，PikeOS或QNX；AUTOSAR Adaptive的主要功能之一是通信层ara :: com。这样就可以与其他AUTOSAR Adaptive应用程序以及车辆中的其他软件组件（SWC）通信。 
图5. ATUOSAR Adaptive 软件结构示意图 2）AUTOSAR Adaptive允许在运行时建立动态通信路径。这种动态性是可以在运行时安装的应用程序软件的先决条件。经典的通信矩阵必须进行修改才能将新内容发送到ECU。但是，通过面向服务的方法，可以订阅信息； 3）硬件驱动程序和高级软件更加严格地分开。因此，车辆中与硬件无关的应用程序具有很高的便携性。与AUTOSAR Classic ECU相比，这可以实现更大的资源优化。例如，如果超过了资源限制，开发阶段的软件可以很容易地在不同的ECU之间移动，以避免硬件设计的更改。 4）同时，软件组件在几种车型上的可重用性正在提高。在AUTOSAR Adaptive项目中，软件与硬件的分离还可以使车辆制造商和供应商之间进行全新的工作分配。以前，功能总是作为车辆中的物理设备订购的，而现在可以通过软件完全购买。1. E/E Architectures with AUTOSAR Adaptive （Vector）
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