【原】软件定义汽车关键——电子电气架构

2021年8月4日，晴天。

可能是自己从一无所有走过来，对于自己的现状，总有一种深深的危机感。总是感觉自己的核心竞争力不够强、事业的护城河不够宽，时时刻刻总想着提高自己，不要让自己掉队，被社会抛弃。

无大志者常立志，因此自己每个阶段都给自己设置一个目标，一路走来，也让自己的心慢慢踏实起来。

PS：今天自己又开始跑步啦，于自己而言，从控制身体开始，day day up！

惯例，分享一段喜欢的文字：

万物生长，又何曾顾及他人的目光，有着自己的个性和观念，这是很难得的一件事，当随大流已成常态，有着批判性思考能力，是一种幸运。

哪有事事顺心，万物皆有裂痕，那是光照进来的地方。

本文主要分享在下一代智能网联汽车中，处于关键地位的电子电子架构，这也是各家OEM都在更新自身架构平台，加大对电子电气架构的投入的原因。

背景信息：

在智能网联汽车产业大变革背景下，软件定义汽车理念逐步成为汽车业内共识（这也是国内诸多互联网公司迈入汽车赛道的原因，他们自身有较强的软件代码能力）。传统汽车采用的分布式电子电气架构以下因素：

1、车内节点芯片计算能力不足；

2、车载总线通讯带宽不足；

3、不便于软件升级。

不能满足现阶段汽车发展的需求，E/E 架构升级已成为智能网联汽车发展的关键。

如下图是传统汽车采用的分布式电子电气架构：

电子电气架构如何升级？从那些立脚点升级？

经过较长的探索后，汽车 E/E 架构升级主要从如下三个方面

1）硬件架构升级:

升级路径表现为：

分布式（模块化→集成化）;

域集中（域控制集中→跨域融合）;

中央集中式（车载电脑→车-云计算）。

好处在于：随着芯片技术的提升，通过升级硬件用于提升计算能力。数据统一交互，实现整车功能协同；

2）软件架构升级

通过Autosar软件架构提供标准的接口定义，模块化设计，促使软硬件解耦分层，实现软硬件设计分离，便于对软件的复用。

而对于代码，市场上现状是Classic AutoSAR 架构逐步向AutosarCP/AP 混合式架构。

优势：

Software update（通过OTA）；

软件架构的软实时、操作系统可移植；

减少硬件需求，以集成化的方式实现功能。

3）通信框架升级

车载网络骨干由 LIN/CAN 总线向以太网方向发展。

优势：满足高速传输、高通量、低延迟。

新能源车特斯拉 E/E 架构处于绝对领先地位。硬件架构为中央集中式架构（分区域控制），采用中央计算平台+三大区控制器方案。核心是中央计算平台（最高决策模块），域控制器是按照车的位置划分，受中央处理平台管控指挥。软件架构按照不同层级分层解耦，采用开源软件平台，用户数据驱动软件更新，实现不断 OTA 升级。通信架构部分应用以太网，核心控制器之间总线环状连接实现冗余。特斯拉电子电气架构示意图如下：

对于的合资车企：

硬件方面从分布式升级域控制，这也是最近域控制器概念很火，近来很多高科技公司迈入汽车行业，多数都在域控制器发力，要不实现ADAS在L3\L4 level发力，要不就是在商用车固定行车轨迹上做无人驾驶发力。

软件架构采用 Autosar AP/CP 混合式架构，便于软件层面管理；

通信架构方面采用高速 CAN/CAN FD总线；

国内自主方面，电子电气架构仍然为分布式架构；

造车新势力不涉及尾大难调现状，这方面是域控制器与分布式并存。

但是传统 Tier 1 级供应商以及华为等纷纷加入E/E 架构升级赛中，由主机厂主导的电子电气架构的格局或许会迎来不一样的变化。

新的变化总会带来新的机遇，在这样的现状下，谁可以脱颖而出？

E/E 架构升级核心技术涉及：

• 芯片/算法；

• 操作系统（常见Linux、Android、QNX、鸿蒙）；

• 软件架构（Autosar）；

• 以太网；

• 5G/6G.

在此次大变革中成功切入智能汽车领域，并构建庞大的生态体系的高科技公司将扮演重要角色。传统汽车产业链中依靠产品升级、新业务拓展或绑定技术优势巨头带来单车价值量提升，从而也可以在此次变革中把握先机。

华为（跨界企业）：从EE到CC的“计算+通信”架构，华为的电子电气架构大概等同于博世所说的跨域集中架构。

作为一个国家工业皇冠上那颗明珠，汽车行业对一个国家整体工业水平的影响不言而喻。国内诸多高科技公司加入造车行列，或者想成为OEM的核心供应商的动机就不难理解。

对于个人而言，也希望国家蒸蒸日上，汽车行业不是一个泡沫，大家都是踏踏实实在做技术沉淀。

愿你我相信时间的力量，

做一个长期主义者。

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   作者简介 | 穿拖鞋的汉子

           汽车电子工程师

公众号：车载诊断技术

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