我們對汽車及其工作原理的認知發(fā)生了巨大變化。汽車的自動化程度、電氣化程度不斷增加，越來越注重服務(wù)，不斷為最終用戶實現(xiàn)定制、升級。而汽車變革的根本在于，汽車將由軟件定義。簡言之，汽車的所有功能都將在虛擬模型上進行設(shè)計、測試、驗證，并可能進行修改，虛擬模型將伴隨實體汽車存在于整個生命周期。

這場變革將需要對汽車架構(gòu)進行深層次的改造。除了讓汽車開發(fā)更快、更輕松外，它還將通過以數(shù)據(jù)為導(dǎo)向的服務(wù)，為OEM廠商提供富有吸引力的新商機，吸引更熟悉支持簽約功能的一代用戶。從本質(zhì)上講，交通出行逐漸成為服務(wù)增強用戶體驗，受到網(wǎng)絡(luò)解決方案、MCU和PMIC等前沿解決方案的支持。

表1：SDV如何改變駕駛體驗

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架構(gòu)分區(qū)的演變趨勢

汽車的各種功能將通過無線更新 (OTA) 從移動硬件內(nèi)部云端下載，而不是通過盒子 (ECU) 添加。這種方式允許持續(xù)集成和持續(xù)部署 (CI/CD)。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，汽車電子電氣架構(gòu)正從功能獨立的平面分布升級到更現(xiàn)代化的域結(jié)構(gòu)以及區(qū)域結(jié)構(gòu)。

“區(qū)域化”將模塊和連接集中在汽車的物理區(qū)域，同時將大部分處理能力轉(zhuǎn)到車載中央計算機中。這將帶來許多好處，因為減少了布線成本和重量，并提供了可擴展的集中化軟件，為加速軟件和無線更新驅(qū)動的汽車創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。

圖1：架構(gòu)演變趨勢：從域到區(qū)域

分區(qū)電子電氣架構(gòu)賦能軟件定義汽車

試想一下，一個傳感器可用于不同領(lǐng)域 (例如，用于ADAS和信息娛樂系統(tǒng)的攝像頭)。共享此傳感器的最佳方式是什么？在域架構(gòu)中，共享路徑十分復(fù)雜。而在更友好的分布式架構(gòu)中，傳感器數(shù)據(jù)可作為服務(wù)傳輸給所有虛擬機。每個區(qū)的ECU都將成為傳感器的服務(wù)器。

運用這種方法，在發(fā)生突發(fā)事件時更容易建立事件的連鎖反應(yīng)。例如，緊急制動場景——雷達、攝像頭或激光雷達傳感器組合確認汽車前方意外出現(xiàn)物體。制動系統(tǒng)立即啟動，但是如果ADAS計算機意識到可能發(fā)生事故，汽車就開始準(zhǔn)備以防萬一，并觸發(fā)信息娛樂系統(tǒng)播放視覺和音頻報警通知。安全帶系緊，安全氣囊準(zhǔn)備好，窗戶放下，警報信號燈亮起，這一系列操作都在區(qū)域/域以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上立即啟動、同時進行。

可能性：以太網(wǎng)支持所有連接

區(qū)域化讓所有數(shù)據(jù)都轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)幀，并可用于主干網(wǎng)上的所有域控制器。不同的虛擬功能和虛擬機可復(fù)用各個功能。還可以根據(jù)CPU負載或電源情況轉(zhuǎn)移任務(wù)及完善虛擬機 (負載平衡對電動汽車非常重要)。上述場景的實現(xiàn)，需要大量采用基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)和組件。

恩智浦提供完整以太網(wǎng)PHY網(wǎng)絡(luò)解決方案組合，包括10/100/1000 BASE-T、多千兆以太網(wǎng)PHY以及內(nèi)置數(shù)字以太網(wǎng)交換機。如需獲得能快速投放市場的系統(tǒng)專業(yè)技能，OEM廠商和一級供應(yīng)商可利用恩智浦豐富的汽車體驗產(chǎn)品，包含以太網(wǎng)PHY、以太網(wǎng)交換機、聚合MCU、網(wǎng)關(guān)處理器和PMIC的系統(tǒng)解決方案。

本文作者

Meindert van den Beld，恩智浦半導(dǎo)體資深副總裁兼車載網(wǎng)絡(luò)總經(jīng)理，他擁有10年的半導(dǎo)體行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗，并曾在汽車市場擔(dān)任過多個高管職務(wù)。他持有代爾夫特理工大學(xué)機械工程學(xué)位和歐洲工商管理學(xué)院工商管理碩士 (MBA) 學(xué)位。