東軟睿馳發(fā)布兩款新一代標(biāo)準(zhǔn)化域控制器，諾博科技宣布智能座艙域控制器現(xiàn)投入量產(chǎn)，均勝電子計(jì)劃2023年量產(chǎn)自動(dòng)駕駛域控制器……最近一段時(shí)間，汽車域控制器領(lǐng)域好不熱鬧。在其背后，一場(chǎng)由汽車“新四化”掀起的技術(shù)產(chǎn)品革新不斷迫近。

隨著汽業(yè)電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，電子控制單元數(shù)量大幅增加，并逐步向集約式發(fā)展。從分布式控制單元到域控制器，再到中央控制器，這條技術(shù)變革之路越來(lái)越清晰。隨著多家企業(yè)宣布域控制器產(chǎn)品已經(jīng)或計(jì)劃量產(chǎn)裝車，新的“藍(lán)?！闭谛纬?，而行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)也在升溫。

“五域”劃分體現(xiàn)技術(shù)變革

汽車電子電氣架構(gòu)在向中央集中控制發(fā)展的過(guò)程中，域控制器似乎成為了當(dāng)前階段最為科學(xué)合理的模式，從全車100余個(gè)電子控制器單元（ECU）到5個(gè)域控制單元（DCU），控制功能迅速集中。

DCU的概念最早由博世和大陸等一級(jí)汽車零部件供應(yīng)商提出，旨在解決信息安全和ECU開(kāi)發(fā)的瓶頸難題。其后，業(yè)界開(kāi)始聚焦于將DCU作為更適于整車裝載的集成設(shè)備。通過(guò)集成多達(dá)上百個(gè)ECU，域控制器可減少電子電氣架構(gòu)的空間、功耗和復(fù)雜性，成為解決由于功能過(guò)多導(dǎo)致ECU搭載過(guò)多的最佳替代方案。

為更方便地對(duì)ECU進(jìn)行管理和分類，DCU也逐漸出現(xiàn)了較為清晰的劃分。以博世為例，該公司根據(jù)汽車的五大功能領(lǐng)域，將整車域控制器拆分為動(dòng)力域（安全）、底盤域（車輛運(yùn)動(dòng)）、座艙域/智能信息域（娛樂(lè)信息）、自動(dòng)駕駛域（輔助駕駛）和車身域（車身電子）。

惠州華陽(yáng)通用電子有限公司產(chǎn)品規(guī)劃總監(jiān)張海軍對(duì)《中國(guó)汽車報(bào)》記者解釋道：“域控制器的分類沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但目前行業(yè)普遍認(rèn)可博世劃分的經(jīng)典‘五域’，考慮到其是基于各類汽車產(chǎn)品的相似功能、作用、安全要求等歸類劃分，具有較強(qiáng)的普適性?！?/p>

黑芝麻智能科技（上海）有限公司（以下簡(jiǎn)稱“黑芝麻科技”）系統(tǒng)集成經(jīng)理白福明認(rèn)為，域控制器的出現(xiàn)，代表了汽車產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)。“隨著計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)的逐步滲透，汽車信息化、智能化的程度越來(lái)越高，也帶來(lái)汽車電子電氣架構(gòu)的變革，從傳統(tǒng)的分散式架構(gòu)，向中央集約式發(fā)展，域控制器就體現(xiàn)了這個(gè)過(guò)程?！彼嬖V記者，“對(duì)于域控制器的分類，不同的廠商有不同的做法，但基本功能大同小異，相同功能屬性的ECU歸于同一個(gè)域，才能發(fā)揮出新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)滿足傳統(tǒng)汽車技術(shù)規(guī)范和安全的基本要求。”

國(guó)汽智控（北京）科技有限公司總經(jīng)理、國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)創(chuàng)新中心首席技術(shù)專家尚進(jìn)指出：“域控制器本身不是新的概念，電子電氣架構(gòu)和整車平臺(tái)設(shè)計(jì)本身就分為這幾個(gè)域，只不過(guò)當(dāng)前正從每個(gè)域的多ECU走向各自的集中化，直到最后的中央集中化。五大經(jīng)典域以機(jī)械功能實(shí)現(xiàn)為主，汽車從機(jī)械化走向控制化，從控制化走向軟件化，再走向數(shù)字化的進(jìn)程，離不開(kāi)這五大域的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜涂刂破髯兏??！笔聦?shí)上，當(dāng)前車企和供應(yīng)商推出的域控制器產(chǎn)品，主要也是依據(jù)這五大經(jīng)典域進(jìn)行探索和開(kāi)發(fā)的。

兩大熱門領(lǐng)域啟動(dòng)量產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)

對(duì)于汽車行業(yè)來(lái)說(shuō)，域控制器仍算是一個(gè)新鮮領(lǐng)域，企業(yè)在涉足時(shí)更多基于自身優(yōu)勢(shì)考慮，專注于一兩個(gè)具體的域控制單元做專做精，智能座艙域和自動(dòng)駕駛域顯然是其中的熱門和重點(diǎn)。

據(jù)了解，華陽(yáng)集團(tuán)聚焦智能座艙域控制器，推出了具備高集成度和擴(kuò)展性的一芯多屏產(chǎn)品；德賽西威以智能座艙域和自動(dòng)駕駛域作為主攻方向，L4級(jí)自動(dòng)駕駛域控制器產(chǎn)品——IPU04獲得了相關(guān)項(xiàng)目定點(diǎn)；均勝電子旗下均聯(lián)智行與華為在智能座艙領(lǐng)域達(dá)成合作，同時(shí)與黑芝麻科技簽署了自動(dòng)駕駛域控制器開(kāi)發(fā)協(xié)議……此外，博世、大陸、安波福、偉世通等諸多外資零部件巨頭也在這兩個(gè)領(lǐng)域展開(kāi)布局。

企業(yè)的這種行為并不難理解。開(kāi)源證券曾發(fā)布研究報(bào)告分析稱，主要原因不外乎兩方面：一是在汽車整體分布式架構(gòu)集中化的進(jìn)程中，由中控系統(tǒng)升級(jí)而來(lái)的智能座艙域與新興的自動(dòng)駕駛域，供應(yīng)體系較為完整。相反，其他各個(gè)域是對(duì)傳統(tǒng)功能系統(tǒng)的進(jìn)一步集成，因而更容易造成供應(yīng)商之間的利益沖突；二是動(dòng)力域、底盤域等不但涉及更高的安全等級(jí)，同時(shí)還要考慮各部件在配合過(guò)程中整體的NVH水平、是否存在相互間的電磁干擾（EMC）以及如何控制和提升整套系統(tǒng)的冷卻和效率等多方面因素，因而開(kāi)發(fā)難度較大。此外，由于自動(dòng)駕駛向更高級(jí)別發(fā)展，相關(guān)域?qū)鞲衅骱涂刂破鞣矫娑加懈泳_的時(shí)序要求和更嚴(yán)格的最大延時(shí)要求，對(duì)現(xiàn)階段多數(shù)廠商而言，具有較高的技術(shù)壁壘，因此底盤域和動(dòng)力域暫未成為競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。而車身域技術(shù)門檻和安全要求等級(jí)都較低，有望率先融入智能座艙域進(jìn)行共同開(kāi)發(fā)。同時(shí)，新技術(shù)的滲透在這兩大領(lǐng)域體現(xiàn)得最為明顯，集中了經(jīng)濟(jì)價(jià)值和附加功能，可以帶給用戶更優(yōu)質(zhì)的體驗(yàn)。

在尚進(jìn)看來(lái)，智能座艙域和自動(dòng)駕駛域的發(fā)展是兩條不盡相同的路線。域控制器的難點(diǎn)在于重構(gòu)，不僅涉及硬件平臺(tái)的重構(gòu)，更體現(xiàn)在軟件基礎(chǔ)平臺(tái)的重構(gòu)與開(kāi)發(fā)模式的變化上。智能座艙域的重構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)在于產(chǎn)業(yè)鏈比較成熟，與手機(jī)開(kāi)發(fā)及生態(tài)相似，所以容易實(shí)現(xiàn)快速落地；而自動(dòng)駕駛域的發(fā)展則是“不得不”，作為智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的首批功能，它是企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。另外，自動(dòng)駕駛域作為最復(fù)雜的架構(gòu)，如果做好了，也更利于推動(dòng)其他域控制單元的發(fā)展。

復(fù)雜度大幅增長(zhǎng)帶來(lái)新挑戰(zhàn)

隨著技術(shù)逐漸成熟以及產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善，域控制器實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的消息一個(gè)接一個(gè)傳來(lái)。2020年1月，合眾汽車對(duì)外宣布，其動(dòng)力域控制器（PDCS）搭載哪吒汽車測(cè)試成功，標(biāo)志著產(chǎn)品進(jìn)入量產(chǎn)應(yīng)用階段。2021年5月，德賽西威表示，自動(dòng)駕駛域控制器IPU03已在小鵬汽車上配套量產(chǎn)，后續(xù)將應(yīng)用于其他車型；基于英偉達(dá)Orin芯片的下一代自動(dòng)駕駛域控制器IPU04已與理想汽車達(dá)成合作，正在進(jìn)入量產(chǎn)交付前的關(guān)鍵階段。6月11日，天際汽車第一臺(tái)動(dòng)力域控制器（VBU）從薩康電子的生產(chǎn)線上正式下線。6月23日，億咖通科技新一代智能座艙系統(tǒng)、偉世通SmartCore座艙域控制器以及第3代高通驍龍TM汽車數(shù)字座艙平臺(tái)，在吉利星越L上首次實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。7月底，諾博科技宣布，基于黑莓QNX操作系統(tǒng)打造的智能座艙域控制器已投入量產(chǎn)，率先應(yīng)用于長(zhǎng)城新一代SUV哈弗H6S。

不過(guò)，有別于傳統(tǒng)零部件擁有多年的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化積累，域控制器走向量產(chǎn)面對(duì)的問(wèn)題是全新的。白福明直言，全新智能領(lǐng)域的電子零部件給汽車帶來(lái)了更多的功能和體驗(yàn)，同樣也帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)。

記者了解到，企業(yè)開(kāi)發(fā)域控制器的投資非常大，很難同時(shí)兼具多個(gè)項(xiàng)目，因此個(gè)性化和平臺(tái)化的平衡是需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。但矛盾在于，域控制器作為當(dāng)前行業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)之一，其個(gè)性化也是企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的主要著力點(diǎn)。白福明向記者表示：“對(duì)于域控制器而言，即使做平臺(tái)化，也是基于軟件分層的中間往下比較合適，如中間件、驅(qū)動(dòng)等與大部分傳感器接口一致，可以實(shí)現(xiàn)共用；但再向上與應(yīng)用層結(jié)合的部分就會(huì)存在較大差異，因?yàn)椴煌嚻髮?duì)具體功能的理解和定義不同，會(huì)產(chǎn)生個(gè)性化的需求，因此這部分產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的普適性就沒(méi)有那么強(qiáng)?！?/p>

張海軍也指出，目前域控制器多以平臺(tái)化方式研發(fā)，少量接口適配（不同車型、不同車企存在差異），主要通過(guò)上層軟件定制實(shí)現(xiàn)差異化競(jìng)爭(zhēng)，這也體現(xiàn)了當(dāng)前流行的“軟件定義汽車”趨勢(shì)。

產(chǎn)品需求不斷提升，對(duì)所涉及制造工藝的要求也就更為嚴(yán)格，首要面臨的是復(fù)雜度問(wèn)題。白福明介紹稱：“與傳統(tǒng)的汽車功能復(fù)雜度相比，功能多樣化帶來(lái)的需求復(fù)雜度完全不是一個(gè)數(shù)量級(jí)。一個(gè)新功能的增加，可能意味著需要更新數(shù)百條系統(tǒng)化的需求。”

“軟件架構(gòu)的復(fù)雜度變化也是成倍的。傳統(tǒng)ECU一般以典型MCU為系統(tǒng)核心，功能相對(duì)單一，軟件開(kāi)發(fā)以滿足單一功能需求為主。而現(xiàn)在DCU則以多核異構(gòu)的SoC為主，不同的核心對(duì)應(yīng)不同的服務(wù)，多項(xiàng)服務(wù)最終形成完整的應(yīng)用邏輯架構(gòu)、時(shí)間同步架構(gòu)、不同應(yīng)用的軟件架構(gòu)，功能安全框架等，隨之而來(lái)的是需要在帶寬、時(shí)間/空間效率、計(jì)算精度、組合與同步等多個(gè)方向上進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)?！彼a(bǔ)充道，“總的來(lái)說(shuō)，整體軟件的復(fù)雜度增加了很多。與此同時(shí)，復(fù)雜度的增加也會(huì)帶來(lái)研發(fā)成本、技術(shù)和項(xiàng)目管理難度的增加?！?/p>

張海軍對(duì)此表示認(rèn)同：“一方面域控制器的技術(shù)開(kāi)發(fā)難度、復(fù)雜度提升，產(chǎn)品穩(wěn)定性、可靠性需要市場(chǎng)的檢驗(yàn)；另一方面，車企也在考量是否接受一級(jí)供應(yīng)商提供的全套域控制器解決方案。原本各部件由多個(gè)一級(jí)供應(yīng)商配套，現(xiàn)在歸為一個(gè)部件，對(duì)車企來(lái)講也是一個(gè)挑戰(zhàn)。當(dāng)前存在多種模式，有車企全套自研的、有車企只負(fù)責(zé)核心部件自研的、也有全套交由一級(jí)供應(yīng)商配套的。”

將是產(chǎn)業(yè)鏈整合與重構(gòu)的過(guò)程

由于功能和應(yīng)用的變革，相對(duì)傳統(tǒng)ECU來(lái)說(shuō)，域控制器需要接入新的傳感器，采用新的SoC，符合新的安全設(shè)計(jì)要求，硬件架構(gòu)會(huì)重新設(shè)計(jì)，這也給產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)調(diào)和管理帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。

據(jù)介紹，域控制器在某種程度上說(shuō)更靠近ICT產(chǎn)品，架構(gòu)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)有不少可以借鑒的地方。尚進(jìn)就此提出他的觀點(diǎn)：“產(chǎn)業(yè)鏈上下游的配合和聯(lián)動(dòng)很重要?？傮w來(lái)看，域控制器的產(chǎn)業(yè)鏈仍是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程，上游是芯片，下游則是軟件和系統(tǒng)，不同企業(yè)研制全新產(chǎn)品的同時(shí)，會(huì)出現(xiàn)并形成很多新的產(chǎn)業(yè)鏈和子產(chǎn)業(yè)鏈。所有的聯(lián)動(dòng)和配合都是雙向或者多邊的，起初往往不會(huì)平穩(wěn)、順利發(fā)展，而是一個(gè)激烈變動(dòng)的過(guò)程。但隨著企業(yè)不斷創(chuàng)新推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展，未來(lái)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)終歸會(huì)慢慢趨于穩(wěn)定，屆時(shí)會(huì)有行業(yè)“獨(dú)角獸”脫穎而出。等到成熟的產(chǎn)業(yè)生態(tài)形成，產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展相信會(huì)有更完整的規(guī)則?！?/p>

在產(chǎn)業(yè)鏈上游，與域控制器關(guān)系最密切、影響最直接的，當(dāng)屬半導(dǎo)體廠商的業(yè)務(wù)。麥肯錫預(yù)計(jì)，到2030年，全球軟件和電子電氣組件市場(chǎng)將以每年7％的速度增長(zhǎng)，達(dá)到整個(gè)汽車行業(yè)增速的兩倍多。

白福明告訴記者：“從芯片行業(yè)角度看，域控制器的發(fā)展既是挑戰(zhàn)，又是機(jī)遇。芯片適配一些新進(jìn)入這一領(lǐng)域車企的產(chǎn)品接口，功能滿足商業(yè)開(kāi)發(fā)等，都是市場(chǎng)對(duì)我們提出的要求?！?/p>

“汽車域控制器本身應(yīng)該是一個(gè)開(kāi)放的行業(yè)，沒(méi)有一個(gè)人或團(tuán)隊(duì)能夠在短時(shí)間內(nèi)解決所有問(wèn)題，形成一個(gè)可落地量產(chǎn)的產(chǎn)品。因此，產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)是必須的。軟硬件的接口應(yīng)靈活開(kāi)放，實(shí)現(xiàn)不同傳感器、操作系統(tǒng)、芯片、中間件等的相互適配，才能滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景下成本最優(yōu)、效率最優(yōu)等需求?？傊?，共建生態(tài)有助于整個(gè)行業(yè)發(fā)展。”白福明說(shuō)道，“當(dāng)下，技術(shù)、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)還不夠成熟完善，還需要等待真正意義上的中央控制器的出現(xiàn)?！?/p>

在域控制器開(kāi)始實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的今天，中央控制器似乎也沒(méi)有那么遙遠(yuǎn)了。而中央控制器就是未來(lái)汽車電子電氣架構(gòu)的終點(diǎn)嗎？不少業(yè)內(nèi)人士對(duì)此仍持開(kāi)放態(tài)度。

“中央控制器不該是終點(diǎn)。”尚進(jìn)對(duì)記者表示，“我認(rèn)為，智能汽車所謂的終點(diǎn)應(yīng)該類似ICT行業(yè)的模式，與5G、邊緣計(jì)算和云計(jì)算融合，達(dá)到真正的軟硬結(jié)合、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。提到中央域控模式，業(yè)界常常聯(lián)想到特斯拉。未來(lái)，其他一些企業(yè)應(yīng)該很快就會(huì)在量產(chǎn)車上，將座艙域和自動(dòng)駕駛域集成于同一硬件，這在某種程度上就屬于中央域控?！辈贿^(guò)，他也認(rèn)為，要實(shí)現(xiàn)真正的中央集中控制還需要時(shí)間，雖然實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破大概只需3～5年，但真正大規(guī)模量產(chǎn)可能要5年甚至更久。

張海軍告訴記者：“天下大勢(shì)分久必合，合久必分。中央控制器不一定就是終點(diǎn)，隨著新技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，有鑒于云計(jì)算、5G帶來(lái)的低延時(shí)和高帶寬特性，未來(lái)也不排除出現(xiàn)輕車端、重云端的配置?！?/p>