E/E架构：从分布式走向集中式

Model 3的电子电气架构（E/E架构）设计基本可以避免一根线束横跨车身的情况出现，但最为根本的是，可以将一些对于运算需求较高的不同功能的电器布置在一个区域zone内，通过提升单个zone的控制器的算力来解决整车对于运算能力的高要求。

OTA是驱动力

在“软件定义汽车”的新时代，电子电气架构作为汽车智能化的基底，目前已成为各大车企的研发重点。

广州车展开幕前夕，通用汽车宣布其全球战略新车凯迪拉克CT5在中国上市。该车是首款搭载了全新一代整车电子架构的车型，其最大的亮点是每小时能够处理多达4.5TB数据，比目前通用汽车电子架构的运算能力增强5倍，同时支持OTA升级。按照计划，到2025年，该电子架构将应用于上汽通用旗下一半以上的车型。

传统汽车的OTA局限于车载信息娱乐系统中地图等功能，无法像特斯拉一样对车内温度、制动、充电等涉及车辆零部件的功能进行远程控制或升级。其背后更深层次的原因，在于两者底层的电子电气架构完全不同。

11月21日，在以“面向未来网联汽车的系统集成”为主题的演讲中，大陆集团车身电子事业群中国区副总裁海岳明认为，汽车电气架构的集成化趋势越来越明显。以前是分布式架构，现在开始逐步走向域控制器架构，将来则是以服务为导向的移动出行架构。

从ECU到域控制器

什么是电子电气架构？电子电气架构是电子电器系统的总体布置方案，它把汽车里的各类传感器、中央处理器、线束拓扑、电子电气分配系统和软硬件整合在一起，实现整车的配置与功能，以及运算、动力和能量的分配。

在分布式阶段，车辆各功能由不同的单一电子控制单元（ECU）控制，一辆车上往往分布着上百个ECU。随着汽车越来越智能化，ECU的数量激增，如果无限制扩张，这种分布式架构将面临巨大挑战。例如，ECU的算力不能协同，并相互冗余，产生极大浪费。因此，传统的分布式电子电气架构难以承载汽车的复杂功能，极大地影响了用户体验。

于是，博世、德尔福等提出“域控制器”的概念，对ECU框架进行优化，其根据汽车电子部件功能将整车划分为动力总成、车辆安全、车身电子、智能座舱和智能驾驶等几个域，通过系统和软件层面的集成，把原有的硬件配置局限打破，域控制器成为一个领域内的主要计算和调度单位。

以座舱电子为例，近年来，车内显示屏数量越来越多，从中控显示屏、液晶仪表到HUD（抬头显示屏），再到如今高端车内7-8块不同的显示屏，如何实现多屏互联，如何实现人机交互，便是座舱域控制器诞生的使命。在今年9月的法兰克福车展上，大陆集团展出了集成车身电子平台（IIP），其基于高通芯片可以驱动6块显示屏，可以用统一的用户界面显示。大陆集团称，IIP是电子电气架构变革中的里程碑，它将车载电子元件从许多独立的控制单元转移到一些高性能计算机平台（HPC）上。据悉，IIP将在2021年实现批量生产。

按照功能来进行划分的“功能域”最大的问题在于同一个域内的零部件可能分布在整车四周，而连接它们，需要线束不断在车内往返。为此，特斯拉汽车推出了“区域zone”的概念。以Model 3为例，中央计算模块（CCM）直接整合了驾驶辅助系统（ADAS）和信息娱乐系统（IVI）两大域。直接跨域控制实现区控制，也就是多域控制，可将对于运算需求较高的不同功能电器布置在一个zone内，通过提升单个区域zone的控制器的运算能力来解决整车算力的高要求。

最终以服务为导向

11月8日，大众汽车MEB平台首辆全新纯电动车型ID.车驶下生产线。值得注意的是，大众ID.电动车搭载了大陆集团首个高性能计算单元产品——车载服务器（ICAS1）。ICAS1涵盖了以前的网关功能以及车身控制领域的综合功能。大陆集团称，全新服务器是助力ID.电动车转变为服务导向的电子架构的核心要素。

汽车电子电气架构正朝着“为智能化体验服务”这个方向演变。汽车电子电气构架正从分布式走向集中式，将来以服务为导向，即把更多的功能集成到一个或几个高性能的计算单元，为软件提供高性能实时计算平台。在这样一个大的理念下，将催生真正的汽车大脑——超级中央计算机，也叫车载计算平台、主机以及服务器。安波福将自己的中央计算平台构架称为智能汽车构架，汽车将成为一个整体计算平台，能够执行复杂的软件功能，就像在服务器上运行那样。这可以让OEM独立于硬件来开发软件功能，并且在不升级硬件的情况下，升级软件和安全功能。

电动汽车在使用过程中，需要更多服务解决方案，比如行车路线优化、搜索充电站位置、判断电池电量能否保证车辆安全抵达目的地等。大众ID.车载服务器能为纯电动和实时联网汽车提供强大的计算能力，在由服务器架构推动的数字化过程中，电动汽车获益尤其明显。同时，服务器架构也实现了车辆与出行服务和数据的无缝连接。

未来，面向服务的软件功能包括可以实现远程的升级，服务附加值得以提升。实现整车OTA功能后，汽车可以通过系统升级持续地改进车辆功能，软件在一定程度上实现了传统4S店的功能，可以持续地提供车辆交付后的运营和服务。传统汽车产品交付就意味着损耗和折旧的开始，但软件OTA赋予汽车更多生命力，带来更好的用户体验。

ICAS1可实现各种车辆联网功能，它能够通过无线连接给车辆安装新功能，进行安全更新，如协调无线更新、控制电池的充电管理系统。未来，根据ID.车型和功能的不同配置，每一辆车都会配备两到三台服务器来提供计算能力。