看待汽车来说，电子电气架构既是一门科学，也是一门艺术，科学管理算力的提拔题目，艺术管理运用的众样性题目。来日汽车的差别化，将不再停息正在古板的车辆硬件方

看待汽车来说，电子电气架构既是一门科学，也是一门艺术，“科学”管理算力的提拔题目，“艺术”管理运用的众样性题目。来日汽车的差别化，将不再停息正在古板的车辆硬件方面，而是更众地通过优秀的电子技能赋能，软件运用的雄厚性来展现的，电子电气架构则是一共这些的基石。

1993年，奥迪A8上行使了5个ECU，最起先，ECU是仅仅用于驾驭策动机使命；跟着汽车电子化水平越来越高，现正在少少电子构造杂乱的汽车，ECU 数目早就跨越了100个，而面临高级别辅助驾驶体例的条件，ECU的这个数目不是太众了，而是远远不足。

所以，德尔福提出了汽车电子电气架构（EEA），以划分分别性能域的办法来集结驾驭分别ECU，这便是咱们现正在常说的车身与便当体例(Body&Convenience)、车用资讯文娱体例(Infotainment)、底盘与安悉数例(chassis and safety)、动力体例(powertrain)，以及高级辅助驾驶体例(ADAS)等五个大域，当然还网罗下面的各类子域。这个中，每个域或子域都有对应的域驾驭器DCU和各类ECU，一共这些组成了汽车电子电气架构的搜集拓扑。

自愿驾驶条件更高的算力和更众传感器件，ECU的延长终将迎来产生，这种散布式的ECU架构假设无尽定扩张，势必面对着远大离间：

1. ECU的算力不行协同，并互相冗余，发作极大华侈2. 豪爽判袂的嵌入式OS和运用标准Firmware，由分别Tier1供应，措辞和编程格调迥异，导致没法联合维持和OTA升级3. 这种散布式的架构须要豪爽的内部通讯，客观上导致线束本钱大幅扩张，同时安装难度也加大4. 末了，第三方运用拓荒者无法与这些硬件举办便捷的编程，成为限制软件界说的瓶颈

汽车内部的敏捷电子化让古板汽车电子架构不胜重负，看待来日汽车电子架构来说，应是做减法了，笔直统一将代替散布协同成为趋向。同时,软件界说的需求正呼之欲出，汽车亟待一个从板滞化到电子化的雄伟回身，这些都条件汽车电子架构(EEA)做出改变：提拔效果，消重杂乱度—不管是硬件修设的杂乱度，仍然软件拓荒的杂乱度。

以太网新型总线G无线技能的引入，已使这一统一变为一面实际。假设搜集带宽足够宽，延迟足够低，这一趋向将会尤其昭彰：算力向重心集结，向云端集结，汽车电子架构(EEA)的演进也正朝着这个倾向前行。

ECU的集结化思绪，并不是特斯拉的独家专利，奥迪是首个将各种性能都集结到重心域架构的车机厂商。2018款奥迪A8, 行为环球唯逐一款量产的有限途况下L3级自愿驾驶汽车，放弃了目前一共驾驶辅助体例（如泊车辅助体例、夜视辅助体例或车道偏离预警体例）互相判袂的ECU，转而将十足辅助体例集结于统一地方：重心驾驶辅助驾驭单位（简称“zFAS”）

zFAS将ADAS的一共子域都集结到一个揣度平台上，这一与古板迥异的管制办法须要健旺的揣度重点援手。从奥迪通告的原料来看，zFAS有4个重点元件：Mobileye的EyeQ3，首要有劲交通讯号识别、行人检测、碰撞报警、光芒探测和车道线识别；英特尔（Altera）的Cyclone V有劲标的识别统一，舆图统一，自愿泊车，预刹车，激光雷达传感器数据管制；英飞凌的Aurix TC297T有劲监测辅助驾驶体例运转形态及各ECU之间的通讯，同时还有劲矩阵大灯；而英伟达的Tegra K1有劲驾驶员形态检测，360度全景及一共与图像合连的揣度。

归结来说，这四大重点部件分工各有重视：Mobileye EyeQ3是外界图像感知揣度单位，NVIDIA K1是全景图像统一揣度单位，Altera Cyclone V是各类传感器数据统一揣度单位，而英飞凌的Aurix TC297则是主控通讯管制单位。全面zFAS体例，硬件集成由德尔福提，软件的拓荒由TTTech有劲。值得一提的是，TTTech这家出色的奥地利软件公司为zFAS达成了宇航级的高精度年华同步以太网(TSN)，和汽车级的以太网音视频桥接技能(AVB)，这为以太网正在车内线束的大领域交换铺平了道途。

奥迪A8的zFAS然而是仅仅正在ADAS这个域做了些小举措，特斯拉的Model 3则更进一步：重心揣度模块(CCM)直接整合了驾驶辅助体例(ADAS)和音讯文娱体例(IVI)两大域，以及外部相连和车内通讯体例域性能；左车身驾驭模块(BCM_LH)和右车身驾驭模块(BCM_RH)诀别有劲剩下的车身与便当体例(Body&Convenience)、底盘与安悉数例(chassis and safety)和一面动力体例(powertrain)的性能。非凡分明，全面EEA（电子电气架构）架构只要三大一面：CCM(重心揣度模块)、BCM LH(左车身驾驭模块)、BCM RH(右车身驾驭模块)。外人看来，比拟奥迪的zFAS，Model3的这个举措也许只是行进了一小步；但对汽车电子电气的架构师来说，这是质的奔腾，一个不问可知的道理是：这离埃隆.马斯克打制一个全体电子化的梦幻汽车理思，又行进了一大步。

从Model3掀起的一点点面纱来理会，CCM(重心揣度模块)由三个稠密的印刷电途板组合而成：诀别有劲音讯文娱体例(IVI)，驾驶辅助体例(ADAS)和车表里通讯相连。

1. 车表里通讯电途板(右下图)集成了一个Telit的4G LTE模组和Marvell的以太网相易芯片，这并不稀奇，揣度将TCU性能和车内以太网性能集成于一体。

2. ADAS电途板模块中(左下图)，自从特斯拉与Mobileye分道扬镳而归向NVIDA阵营后，这一面不出不测，都是用的NVIDIADriver PX2平台，只然而NVIDIA推出Tegra Parker后，揣度技能已比TegraK1更上一层楼；其他一面应与Audi zFAS类似，Altera CycloneV的FPGA和英飞凌的Aurix TC297T必弗成少，从单板上看，这是采用了2片Tegra Parker互联再加Cyclone V FPGA协同揣度的策画，无疑，这比zFAS的机能又提升若干数目级。

现正在再去评论马斯克是否激进，依然掉队于潮水，特斯拉已然掀开了改变的大幕，让咱们看到了来日汽车的状貌。

正在冯.诺伊曼编制构造推出之前，揣度机是硕大无朋，笨重而繁杂。冯.诺伊曼采用了二进制，而且将揣度机硬件划分为运算器、驾驭器、存储器、输入摆设和输出摆设五大一面后，揣度机朝集结化，轻量化倾向进展，英特尔的x86末了助其走入寻常国民家。x86的硬件架构性子上是冯.诺依曼编制构造的，但正在此之上又有改进:驾驭器和输入、输出驾驭分属于南桥芯片和北桥芯片。从此，全面揣度机主板只要三大块，CPU和南北桥芯片组。

假设将汽车全面电子体例视为一个主机，那么Model 3的架构与电脑主板千篇一律：重心揣度模块(CCM)、左车身驾驭模块(BCM_LH)和右车身驾驭模块(BCM_RH)。特斯拉宛若是存心为之，一个再分明然而的思绪表现正在人人眼前：域驾驭器尽或者集结，仅留下有劲外设的ECU分传布置，通过CAN或以太网总线桥接起先要域驾驭单位；同时正在重心揣度单位上选用x86架构为后续软硬件扩展打下本原。

从理会来看，Model 3的音讯文娱体例(IVI)上运转x86 Linux，同时这也应是全面重心揣度模块(CCM)甚至全面车载电子的大脑：TCU上的4G通讯照料、IVI上的文娱导航、ADAS上的Driver PX2驱动设备及Autopilot的运转驾驭，都是由此linux OS联合调换分派资源。基于Linux的深度开源定制特点，咱们有缘故坚信，Model 3这一采选，是为更具伸缩性的外围电子架构和更具通用性的体例运用做好了铺垫。

接连正在电子电气架构和揣度架构上做出改变，这是一套组合拳，方针是对标片面电脑的技能进展门途，特斯拉的野心映现无遗：更空洞而程序的电子电气策画、更雄厚而联合的软件技能。从正正在产生的毕竟来看，这场汽车软硬体例架构的改变正执政特斯拉设定的倾向演进，假设Model 3成为爆款，那么特斯拉将是全面汽车行业的推翻者。

管理了电子电气和揣度架构的题目，软件是任你天马行空的，你的电脑上可装什么，根本上都可轻点鼠标Copy到你的驾驶舱。除此除外，基于汽车特征的运用拓荒也有无尽或者，独一限定你的只要你的遐思力。

咱们都真切：X86架组成就了英特尔和微软，这个道理若何夸大都然而分。正在X86之前，软件是看不睹，摸不着，与人没有任何交互的；直到x86涌现，Wintel统治了江湖，软件的气力才敏捷振兴，一共财产都正在等待软件来从头界说。

软件的振起，须要一种集结的、空洞的、健旺的揣度架构，x86杀青了这一工作。正在与ARM架构的比照中，除了功耗高些，X86完胜。但正在电动汽车时期，一块CPU的功耗仍然个事吗？

当”IntelInside”的标识遍布全面坐舱，汽车将会有颗”飞跃的芯”，一个全软件界说的驾驶舱将会是举办时，ARM霸屏的时期即将成为过去式。

行为推翻者特斯拉来说，现正在给其定位黑白常难题的，他能够说是车厂，也是软件科技公司，仍然Tier1。除了半导体，特斯拉把一个汽车财产链条上的一共分工全都大包大揽了。许众人正在看埃隆.马斯克的乐话，但假设埃隆.马斯克把Model 3的产能题目管理了，我坚信，他会是个神话。

行为分裂式域驾驭器的电子架构，车内软件也都散布于各ECU上，且都由Tier1们杀青。然则这种体例是零星而粗放的，且软硬件是周密耦合的，所以正在某一块规模，极易酿成某一两个巨头的垄断和交叉。比方博世正在车身安定驾驭方面独领风流；且与大陆和安波福正在ADAS规模又有交叉；伟世通和电装正在IVI规模根本是垄断者；而法雷奥和李尔诀别是车灯照明和内饰驾驭的佼佼者。跟着汽车电子架构向域集结倾向进展，Tier1们是最先蒙受袭击的，他们必需具有更平凡的体例技能，而不止于某一细分规模，来日的汽车零部件供应商墟市或者只会有两至三家巨头容纳的空间。

硬件空洞化后，对整车厂商而言，除了板滞策画技能，最要紧的莫过于软件技能了。硬件的程序化，导致软件能够判袂出来，Tier1们的上风会渐渐损失，正在没有一个具备体例软件技能的Tier1成立前，整车厂商必需支配软件界说汽车的技能了。假设正在短年华内搭修不起云云的团队，起码应与像谷歌、百度云云的软件公司互助，如斯方能抵抗这波制车新实力的攻击。能够料思的是：古板车企与古板Tier1们的亲密无间的岁月也要终止了，他们会各自暗怀珠胎，为软件的主导权争辩不歇。

X86阵营的英特尔不会放弃对搬动揣度墟市的寻觅，Atom正在Model 3上的导入将会是合头一着，自愿驾驶对算力的寻觅，给了英特尔和英伟达重现PC墟市光辉的机遇。域驾驭器的集结，势必条件更健旺的揣度技能和软件运用技能，ARM架构的自然劣势，导致这一阵营的古板汽车半导公司如恩智浦、瑞萨、英飞凌和ST的国界会被逐渐压缩，正在重点驾驭模块，绝对是英特尔和英伟达的宇宙，ARM核的MCU将会限定正在末梢ECU的运用场景上。

Model 3上革命性地行使X86架构和Linux操作体例，为咱们探求出更众的或者，假设这个里程碑式的车型大获得胜，等于是掀开了来日汽车软硬架构的面纱。但向特斯拉云云软硬一道抓的整车厂，不会是常态；软件技能仍是异日众方抢占的制高点，软件科技公司？整车厂？Tier1？谁主重浮？大幕落下，谜底才会揭晓。

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