汽车EEA架构演进以及域控制器发展介绍

1、重要名词解析

（1）SDV：软件定义汽车；
（2）SOA ：一种 C/S 架构的软件设计方法；
（3）OTA：空中下载技术（Over-the-Air Technology）是通过移动通信的空中接口实现对移动终端设备及SIM卡数据进行远程管理的技术；在智能汽车领域指通过网络对整车的软件进行升级；
（3）OEM：原始设备制造商简称OEM（Original Equipment Manufacturer），在汽车领域指整车制造厂商；
（4）Tire1：一级供应商，向OEM直接供货的厂商；
（5）ICT巨头：ICT指信息通信技术，ICT巨头就是指华为、小米、阿里等通讯行业的巨头；
（6）EEA：电子电气架构（Electrical Electronic Architecture）；
（7）ECU：电控制单元(Electronic Control Unit)

2、汽车电子电气架构演进

2.1、早期无电子电气架构

早期汽车动力是蒸汽机、内燃机，主要是将涉及机械能，不涉及电能；

2.2、开始有电气设备系统

（1）电气系统：更多是强调功率和实现功能；
（2）比如：汽车有了照明大灯、蓄电池、发电机、继电器、音响等设备；

2.3、传统电子电气系统

（1）电子系统：更多的是强调控制逻辑；
（2）电子系统比较明显的特征：电子系统负责控制逻辑，一般都是带有MCU（微控制单元），也就是单片机；
（3）控制逻辑和动力分离：电气系统负责动力，电子系统负责控制逻辑；
（4）ECU是电控制单元，每个功能由1个独立控制器单元来控制。每个ECU由电子和电气两部分组成，比如：车窗控制器ECU，逻辑部分是单片机控制，单片机接收到关车窗的命令，单片机控制电机转动来关车窗，其中单片机属于电子部分，控制逻辑，电机属于电气部分，负责能量传输和功能实现；
总结：传统的EEA架构是分布式的，每个功能一个ECU，ECU直接通过CAN总线连接；

2.4、域控制器

正在研发的智能汽车，会新增多个摄像头、激光雷达、毫米波雷电等设备，业务需求也更复杂，会从分布式ECU转向域控制器，甚至是车云结合；

3、智能汽车提出的新需求

（1）更高的车内通信带宽：智能汽车会新增很多摄像头用于实现自动驾驶，视频数据要求比较高的通信带宽，传统汽车使用的CAN总线不能满足需求；
（2）更强大的AI算力：为了实现自动驾驶和智能座舱，需要高AI算力平台去运行各种算法，而以前的ECU采用的MCU(单片机)是不能不满需求；
（3）更强大的处理能力：智能座舱需要多个高分辨率的屏幕，需要运行Android/鸿蒙等操作系统，这也不是MCU能满足的；
（4）支持OTA：整车软件可以通过网络在线升级；
（5）车云协同：汽车和云端协作；
（6）C-V2X：汽车可以通过网络和道路上的设施进行通信；
（7）软件设计思想从signal变为service；原来通信的数据简单，用signal信号来传达就行，现在业务更复杂数据量更多，要用service服务的架构思想；

4、域控制器的进化路线

1、传统的EEA是分布式的ECU，每个ECU负责一个功能，ECU之间通过CAN总线进行通信；
2、中心化域控制器：
（1）按照功能将整车划分多个功能域，每个功能域下面包含多个ECU；
（2）同个域的ECU之间直接通过总线连接通信，不同域直接的ECU要通信，必须通过域的网关；
（3）域直接通过网关通信，做到了域的隔离，每个域内部可以采用不同的通信总线；比如：汽车控制域要求实时性高、稳定，所以内部采用CAN总线；智能座舱要处理很多视频数据，采用车载与以太网；
3、中心化跨域控制器：将多个域融合成一个域；
4、中心化电子电气架构：把全部域融合成一个中央处理单元；
5、车云协同：汽车通过网络与云端进行通信，把汽车的部分功能放到云端；

5、域控制器的软件栈

6、华为智能汽车解决方案

华为提出C/C架构，分为MDC智能驾驶平台、CDC智能座舱平台、VDC整车控制平台，事实上就是三个域控制器；

参考资料

朱有鹏《智能汽车网联专题》