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按照惯例,先说结论——驾舱一体,一块搞定。
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编辑|秦志聪
汽车电子电气架构演化的大趋势,就是从分布式向集成化发展。
过去是燃油车时代的分布式架构,大概就是每个功能对应一个ECU,也叫行车电脑。多媒体、音响、导航、悬挂、车窗对吧,每个你需要在车里操控的东西,后头都有个ECU在控制。加一个功能加一个部件,就加一个ECU。
听起来好像没什么问题,但自动驾驶时代来了之后,问题就大了。这套分布式架构面对自动驾驶、智能座舱,需要新增太多的ECU和传感器。以大众的MQB平台为例,CAN总线上已经挂了很多ECU了,再加点雷达啥的,通信协议总量不够。简单来说就是工作里同时对接不过来那么多人,传输到上限了,过载了,分布式架构的极限就是L2级别的自动驾驶。
另外一个,燃油车时代,软硬件出厂啥样,它报废的时候还是啥样。新能源车主打的就是一个硬件提前消费,软件等我给你升级。不同供应商提供的ECU,那升级起来就费劲了。
所以,以特斯拉为先河,整车的电子电气架构走向了域集中式。很多人可能有所耳闻,特斯拉整车按位置划分成了前车身域、左车身域、右车身域。但比较常见的其实是博世提出的五域划分法,按照功能来划分,分别为动力域、底盘域、车身域、信息娱乐域和 自动驾驶域。按功能,更进一步融合的是三域划分,把原本的动力域、底盘域和车身域融合为整车控制域,分别是车控域、智能驾驶域和智能座舱域。
除了统一的架构方便OTA外,在生产上,集中式架构也简化了线束的使用。举个例子Model S一共有3000米的线束,到Model3只剩下1500米,Model Y据传线束只有100米。
到这一步,大算力芯片才登场了。回想一下,现在一辆高标准的,配备自动驾驶功能的新能源车的最高配置是什么?自动驾驶芯片用英伟达的Orin,车机芯片用高通的8155对吧。上百个ECU的功能,被整合到这俩芯片里,它们对应的就是智能驾驶域和智能座舱域。两家呢一直在车载算力芯片上较劲。一方面,比拼算力芯片的巅峰能力;另一方面,都在推出超级算力芯片,试图把对方的地盘也抢过来。
22年9月,英伟达发布了高达2000Tops算力的Thor,号称“驾舱一体”。意思是,这不是一块纯粹的自动驾驶芯片,而是专为汽车的中央算力架构而生。一块芯片控制所有车载功能,满足所有算力需求。相对应的去年1月,高通发布了SA8775,针锋相对,虽然单颗芯片算力不如英伟达,但是组合起来可以达成跟英伟达类似的效果。
只不过汽车不比手机,车载硬件方案要紧跟整车的研发周期,所以我们现在看到2019年发布的8155跟Orin还是目前的主力装车产品。预计要到1-2年后,才能看到驾舱一体的芯片实际应用在车上。
既然都说到这了。不如我们再往远了畅想一下,驾舱一体的未来又是什么?是云计算。把车的所有计算部分的功能都转移到云端,车内的电子电气架构进一步简化,甚至只保留少量的传感器和执行器。车端探测到的信息传递到云端,云端计算完成后再返回给车,指挥车辆行驶,不过这个阶段就现在来看还过于科幻。咱还是先冲着驾舱一体努力吧。