作者：佐思產(chǎn)研

來(lái)源：佐思汽車研究

ECU（Electronic Control Unit）是電子控制單元，是汽車專用微機(jī)控制器,。汽車電子控制器的作用是接收來(lái)自傳感器的信息,，進(jìn)行處理，輸出相應(yīng)的控制指令給到執(zhí)行器執(zhí)行,。汽車ECU的核心在于微處理器,，微處理器包括MCU、MPU,、DSP 和邏輯IC 等,。ECU領(lǐng)先企業(yè)包括博世、電裝,、大陸,、Aptiv、偉世通等,。

隨著車輛的電子化程度逐漸提高，ECU占領(lǐng)了整個(gè)汽車,，從防抱死制動(dòng)系統(tǒng),、四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電控自動(dòng)變速器,、主動(dòng)懸架系統(tǒng),、安全氣囊系統(tǒng)， 逐漸延伸到了車身安全,、網(wǎng)絡(luò),、娛樂、傳感控制系統(tǒng)等,。 汽車 ECU 迅速增加,，高端車型里的 ECU 平均達(dá)到 50-70 個(gè)，個(gè)別車型ECU數(shù)量超過(guò)100,。

隨著車載傳感器數(shù)量越來(lái)越多,，傳感器與 ECU一一對(duì)應(yīng)使得車輛整體性能下降，線路復(fù)雜性也急劇增加,，此時(shí) DCU（域控制器） 和 MDC（多域控制器）等更強(qiáng)大的中心化架構(gòu)逐步替代了分布式架構(gòu),。

域控制器（DCU,，Domain Control Unit）的概念最早是由以博世、大陸為首的Tier1提出,，它的出現(xiàn)是為了解決信息安全,，以及ECU瓶頸的問(wèn)題。域控制器因?yàn)橛袕?qiáng)大的硬件計(jì)算能力與豐富的軟件接口支持,，使得更多核心功能模塊集中于域控制器內(nèi),，系統(tǒng)功能集成度大大提高，這樣對(duì)于功能的感知與執(zhí)行的硬件要求降低,。加之?dāng)?shù)據(jù)交互的接口標(biāo)準(zhǔn)化,，會(huì)讓這些零部件變成標(biāo)準(zhǔn)零件，從而降低這部分零部件開發(fā)/制造成本,。也就是說(shuō),，外圍零件只關(guān)注本身基本功能，而中央域控制器關(guān)注系統(tǒng)級(jí)功能實(shí)現(xiàn),。

例：偉世通將儀表ECU和車機(jī)ECU整合為座艙域控制器SmartCore

而自動(dòng)駕駛域控制器的要求更高,，一般要具備多傳感器融合、定位,、路徑規(guī)劃,、決策控制、V2X,、高速通訊的能力,，通常需要外接多種攝像頭（單目、雙目）,、多個(gè)毫米波雷達(dá),、激光雷達(dá)、IMU等設(shè)備,。

由于要完成大量運(yùn)算,，域控制器一般都要配備一個(gè)運(yùn)算力強(qiáng)大的核心處理器，能夠提供對(duì)智能座艙和不同級(jí)別自動(dòng)駕駛算力的支持,，業(yè)內(nèi)有NVIDIA,、英飛凌、瑞薩,、TI,、NXP、Mobileye等多個(gè)方案,。利用處理能力強(qiáng)大的多核 CPU/GPU 芯片相對(duì)集中的去控制每個(gè)域,，以取代以前的分布式汽車電子電氣架構(gòu)（EEA）。

上圖是博世的汽車電子電氣架構(gòu)進(jìn)化圖,，包括Modular,，Integration, Centralization, Fusion,Vehicle Computer, Vehicle Cloud Computing六個(gè)層次,。其中域控制器應(yīng)用在第三層（Centralization），多域控制器應(yīng)用在第四層（Fusion）,。

目前新車E/E架構(gòu)設(shè)計(jì)已大量采用域控制器,。以奇點(diǎn)iS6為例，采用了基于域控制器加車載以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),，將車內(nèi)電子架構(gòu)劃分為5個(gè)域,，分別為：智能駕駛域、智能信息域,、車身域,、底盤域、動(dòng)力域,。同時(shí)奇點(diǎn)汽車采用集成式設(shè)計(jì),，也就是將所有傳感器數(shù)據(jù)集中到智能駕駛域控制器。由智能駕駛域控制器做數(shù)據(jù)處理和決策規(guī)劃,，從而實(shí)現(xiàn)各種ADAS智能駕駛功能,，包括自適應(yīng)巡航、車道保持,、自動(dòng)泊車等,。這意味著大多數(shù)ADAS/AD功能將由整車廠自己開發(fā)完成。

根據(jù)技術(shù)專家“冷酷的冬瓜”的研究：縱觀特斯拉三代車型,，Model S,、Model X 再到 Model 3 的演變,，實(shí)質(zhì)是功能的重分配，不斷把功能從供應(yīng)商手中拿回來(lái)自行開發(fā)的過(guò)程,。而Model S的E/E架構(gòu)設(shè)計(jì),，早已一步跨到了第五層 (Vehicle Computer層級(jí)) ,。

隨著汽車E/E架構(gòu)的演變進(jìn)化,，主機(jī)廠和汽車電子供應(yīng)商的供應(yīng)關(guān)系正發(fā)生深刻變革,。由于汽車電子硬件走向集中化的趨勢(shì),，汽車電子供應(yīng)商數(shù)量將減少，同時(shí)域控制器供應(yīng)商將更加重要。

以座艙域控制器為例，一般會(huì)集成儀表和車機(jī),，未來(lái)則會(huì)逐步整合空調(diào)控制、HUD,、后視鏡、手勢(shì)識(shí)別、DMS,，甚至包括T-BOX和OBU,。

一輛自動(dòng)駕駛汽車每小時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將達(dá)4TB，傳感器融合和3D定位等高級(jí)功能將在自動(dòng)駕駛域控制器上運(yùn)行,。

和域控制器緊密連接的中央網(wǎng)關(guān),，負(fù)責(zé)發(fā)送與接收安全關(guān)鍵數(shù)據(jù)，將始終直接且僅連接到整車企業(yè)的后臺(tái),。OTA則實(shí)現(xiàn)域控制器功能的不斷更新，有助于開發(fā)新功能,、確保網(wǎng)絡(luò)安全，并使車企得以更快部署功能與軟件,。

域控制器廠商和車廠的開發(fā)合作將更加緊密,。

德賽西威認(rèn)為：在自動(dòng)駕駛域控制器領(lǐng)域，預(yù)計(jì)未來(lái)Tier1與整車廠之間將采取兩種合作方式,。

• 其一,，Tier1負(fù)責(zé)中間層以及硬件生產(chǎn)，整車廠負(fù)責(zé)自動(dòng)駕駛軟件部分,。Tier1的優(yōu)勢(shì)在于以合理的成本將產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)并且加速產(chǎn)品落地，因此整車廠和Tier1進(jìn)行合作生產(chǎn)方式是必然，前者負(fù)責(zé)自動(dòng)駕駛軟件部分,，后者負(fù)責(zé)硬件生產(chǎn)、中間層以及芯片方案整合,。
• 其二,，Tier1自己與芯片商合作，做方案整合后研發(fā)中央域控制器并向整車廠銷售,，例如大陸ADCU、采埃孚ProAI,、麥格納MAX4。

從下面兩個(gè)圖表,，可以看到無(wú)論是座艙域控制器，還是自動(dòng)駕駛域控制器,，都有控制器供應(yīng)商和主機(jī)廠,、域控制器供應(yīng)商和芯片廠商緊密合作開發(fā)的趨勢(shì)。

由于域控制器屬于前裝汽車電子產(chǎn)品,，從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)上市一般需要兩年以上,。上述供應(yīng)商的域控制器產(chǎn)品多數(shù)還在研發(fā)階段。Aptiv和偉世通動(dòng)作是最快的,，已經(jīng)有產(chǎn)品量產(chǎn)了。

根據(jù)佐思產(chǎn)研的預(yù)測(cè),，2025年全球汽車域控制器（座艙+自動(dòng)駕駛）出貨量將超過(guò)1400萬(wàn)套,，2019-2025年均增長(zhǎng)50.7%,。

縱觀整個(gè)域控制器產(chǎn)業(yè),，近兩年中國(guó)企業(yè)的崛起是一大特色，譬如德賽西威,、百度、東軟,、海高汽車、布谷鳥,、環(huán)宇智行、知行科技等,。