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无人科技|得“域”者得天下，域控制器将成未来汽车“标配”( 二 )


未来 ， 整车厂将不必遵循传统的采购方法 ， 即要么依赖Tier1 ， 要么自己定义规格由供应商提供 。 取而代之的是 ， 他们将更多地依靠本地技术（包括半导体厂商）获得关于最佳技术和架构的见解 。 而半导体厂商则必须与整车厂讨论其需求 ， 而不是仅仅依靠Tier1的报告 ， 否则将会失去市场机会 。 半导体厂商更应投资于快速商品化的技术和基于标准DCU的产品 。
什么是域控制器？
域控制器（DC）也叫域控制单元 ， 还有直接跨域实现区域控制的多域控制器（MultiDomainController ， MDC） 。 DCU概念是由博世和大陆等Tier1提出的 ， 旨在解决信息安全和ECU开发瓶颈问题 。
汽车DCU是一种高速计算设备 ， 具有强大的硬件算力和各种软件接口 ， 可以使系统集成度更高 ， 从而集成更多核心功能模块 ， 降低对功能感知和执行硬件的要求 。 它有助于汽车的机动化系统处理大量数据 ， 包括自动驾驶 。 以类型来划分 ， 域控制器分为32位、64位和128位 。 通过集成多达上百个ECU ， 域控制器可减少电子架构的空间、功耗和复杂性 ， 是车辆中每个新功能、特性和操作都要使用一个专用ECU的替代方案 。
为了进行数字处理 ， 域控制单元通常需要具有强大算力的内置核心处理器（CPU） ， 以实现各个级别的智能驾驶舱和自动驾驶 。 处理器提供商包括英飞凌、NVIDIA、瑞萨、TI、NXP和Mobileye等 。 强大的多核CPU/GPU以集中方式控制每个域 ， 以替代之前的分布式汽车电气/电子架构（EEA） 。
根据车型不同 ， 域控制器分为乘用车和商用车 ， 乘用车主导着域控制器市场 ， 目的是解决ECU数量、电气和电子结构复杂性不断增加的难题；根据推进类型 ， 域控制器分为电动汽车、混合动力汽车和内燃机（ICE）汽车 ， 混合动力汽车是域控制器市场迅速扩张的部分 。
任何事都有利有弊 ， 由于与多个ECU相比 ， 单个的“巨型”电子控制单元可能使汽车更容易受到网络攻击 ， 加之目前的域控制器都是厂商各自为政 ， 还没有相关标准 。
不过 ， 作为下一代汽车电子结构的趋势 ， 域控制器可以用更少的器件完成更多的功能 ， 同时价格更低 ， 在加强汽车电子化功能的前提下 ， 更方便管理各个子系统 ， 已为整车厂和Tier1普遍接受 。
经典五域渐成主流
目前 ， 从半导体厂商到Tier1和整车厂 ， 都已认同汽车的五域划分 ， 如通过网关将连通性、（H）EV和动力总成、互联信息娱乐、车身和舒适、ADAS到自动驾驶等5个域控制器连接起来 ， 加速走向自动驾驶汽车 。
【无人科技|得“域”者得天下，域控制器将成未来汽车“标配”】恩智浦半导体汽车动力产品、汽车微控制器和处理器副总裁兼总经理RayCornyn表示：“汽车电子系统的主要增长动力包括降低复杂性和成本 ， 实现安全、可升级性、个性化、易维护、高算力、更快进入市场、可定制 ， 还有能源效率等 。 现在的低带宽扁平网络及每个应用配置一个MCU的方法不适合未来出行的要求 ， 需要把平面变为分层 ， 也就是域 ， 利用高带宽网络和域间通信的网关密钥实现互联 。 ”未来 ， 将通过电线虚拟化将几个分区网关连接到中央大脑 ， 由软件虚拟化的域来实现高度灵活性 ， 轻松启用/禁用或更新功能 ， 最终实现“用户定义汽车” 。

无人科技|得“域”者得天下，域控制器将成未来汽车“标配”
本文插图

经典五域引领汽车发展
近年来 ， 里程焦虑已成为电动汽车发展的最大痛点 ， 对于比BEV（电池动力汽车）和传统ICE更复杂的xHEV（传统ICE+eMotor）来说 ， 需要进行能量优化 ， 扩大续航里程 。 这就要使用HCU（混合动力控制单元）进行能量管理 ， 选择扭矩（ICE还是eMotor）、制动用法（再生还是摩擦） ， 实现扭矩矢量控制及与其他模块的通信等 。 但是 ， 今天的MCU模型预测控制算法的算力明显不足 ， 只有采用25GFlops数学协处理器才能实现先进的预测性控制算法 ， 将xEV里程扩展30% 。


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