电子电器架构（E/E）演化 —— 主流主机厂域集中架构概述

我是穿拖鞋的汉子，魔都中坚持长期主义的汽车电子工程师。
老规矩，分享一段喜欢的文字，避免自己成为高知识低文化的工程师：
“屏蔽力是信息过载时代一个人的特殊竞争力，任何消耗你的人和事，多看一眼都是你的不对。非必要不费力证明自己，无利益不试图说服别人，是精神上的节能减排。 无人问津也好,技不如人也罢,你都要试着安静下来,去做自己该做的事.而不是让内心的烦躁、焦虑、毁掉你本就不多的热情和定力。”

文章大体有如下内容：
1、特斯拉电子电器架构概述
2、沃尔沃电子电器架构概述
3、新能源架构概述
4、总结

一、特斯拉电子电器架构概述
特斯拉区域集中架构走在行业前列。 在汽车架构方面特斯拉领先优势明显，其Model 3车型跳过域融合阶段，采用区域集中架构。从Model S到Model X，整车架构变化并不明显，均是比较典型的基于功能域划分的结构：车身域、动力域、底盘域等，各个功能的ECU分别通过CAN总线接到中控显示屏上。区别是在Model X上特斯拉加强了部分模块的集成性，增加了 Falcon CAN/Thermal Can 的使用，将车门和热管理相关功能划分出来接到单独的CAN总线上。

Model 3采用中央计算模块+三个车身控制器的区域控制架构。 在 2017年量产的Model 3车型上特斯拉采用了面向区域的架构设计，将 Autopilot和信息娱乐系统整合在一起，构成中央计算模块；并将汽车划分成了三个不同的区域，分别由左、右、前三个车身控制器控制。 其中，中央计算模块（CCM）主要负责 ADAS、信息娱乐系统和车外车内通信系统；前车身控制模块（FBCM）负责电源分配、检测功能和前大灯等；右车身控制模块（RBCM）负责 12个超波雷达、右侧门窗灯光控制、气囊控制等；左车身控制模块（ LBCM）负责左侧门窗灯光控制、转向控制和信号转接等。目前Model 3的区域集中架构已经被各大主机厂认可并争相效仿
  

特斯拉Model 3拓扑图

二、沃尔沃电子电器架构概述
从域控架构到区域控制的经典案例。
沃尔沃 SPA1.0（第一代可扩展模块架构）为经典域集中架构，该域控架构2015年投产，共有信息娱乐域、车身控制域、主动安全域和底盘动力域四个域；主干网FlexRay和以太网，其中以太网主要用于诊断功能，此外还应用有CAN、LIN、MOST 等总线；虽然SPA1.0采用域集中架构进行了一定的集成，但整车 ECU 数量仍高达一百多个，复杂度和线束成本仍然较高。

沃尔沃 SP1.0 经典域集中架构

其与安波福联合开发的 SPA2.0 架构，以太网替换 FlexRay 作为主干网，以中央计算平台VCU为核心，将域控制器和大量需要计算的 ECU 集成到中央计算平台，网关、配电、机电控制ECU等集成到区控制器，大大减少ECU 数目。搭载SPA2.0的纯电型XC90车型2023年落地。

沃尔沃 SP2.0 区域集中架构

另外，传统主机厂均虽具体集成功能有所差别，但均在尝试由分布式向域集中、区域集中架构的转变。传统主机厂均基于现有架构进一步开发面向区域的架构，如宝马、大众、上汽、长城等。上汽零束全栈3.0方案采用2个 HPC+4个区域控制器的架构，区域与HPC间用以太网进行连接。大众采用大陆的ICAS HPC域控的架构已经量产，目前已实现车身（ICAS1）和信息娱乐（ICAS3）的集成，ICAS1和ICAS3可通过以太网或CAN总线连接，自动驾驶（ICAS2）的进展相对较迟缓。

宝马目前架构，四个功能域之间已实现以太网的应用，下一代中央计算+区域控制的架构中以太网应用更广，一些ECU与Zonal的连接也会从CAN变为10BaseT1S。奥迪架构方案为2个中央计算平台+7个Domain。

大众 ID.4X 架构  

奥迪中央计算集群  

三、新能源架构概述
新势力厂商架构演化快于主机厂。小鹏G9采用中央超算+域控架构领先大部分车企，凭技术优势追赶特斯拉。小鹏P7所搭载的SEPA平台采用域控架构，其自动驾驶域控制器为德赛西威搭载英伟达Xavier芯片的IPU03，运用百兆以太网为主干网。

小鹏 SEPA 平台

2022年量产的小鹏G9将搭载新一代电子电器架构X-EEA3.0，采用中央超算+区域控制的架构，中央超算集成智驾（XPU）、座舱（CDCU）、通信（5G）功能，连接前、后、左、右四个区域控制器。该架构将几十个控制器缩减成几个，相关线束、保险丝、配电盒、继电器的数量极大减少。软件方面，采用分层式软件架构，智能应用平台（智能辅助驾驶+智能语音车控车设+智能场景等功能） +基础软件平台+系统软件平台，使得开发效率更敏捷，能够快速迭代更新。G9是国内首次实现千兆以太网为主干通信架构的车型，同时推出无感化 OTA 功能，多个OTA同步刷新软件，30分钟内完成升级。目前其中国计算平台+区域控制的架构进度明显快于理想、蔚来等其他国内厂商，彰显领先的技术和研发能力。

小鹏 X-EEA3.0 架构

理想L9采用域控制器架构，2023年新车型或采用中央计算平台架构。理想汽车电子电器架构为三个车型三个架构的战略：
-> 1、理想One采用LEEA1.0传统分布式架构；
-> 2、L9采用LEEA2.0域控制器架构；
-> 3、2023年新车型为LEEA3.0中央计算平台架构。
LEEA1.0架构下，各个ECU分别通过CAN、LIN等总线连接到网关上，自动驾驶和智能座舱则分别由 ADAS 控制器和智能座舱控制器负责，但并未进一步集成。LEEA2.0域控制器架构在1.0的基础上将功能进一步集成为三大域控制器：

理想 EEA 路径：分布式-域控-中央计算

-> 中央域控制器XCU；
-> 自动驾驶域控制器FSD；
-> 智能座舱域控制器HU。
其中XCU全自研，集成了VCU、EGW、BCM、BMS等传统功能，已有中央计算平台雏形，便于进一步迭代。FSD采用Orin芯片，供应商为德赛西威。下一代中央计算平台架构则将车控、智驾、座舱三大功能融合，CCU通过PCIe Switch和TSN Swith实现各SoC的互联以及与四个区域控制器之间的连接。

理想 LEEA3.0 CCU 中央计算平台架构  

理想L9域控架构已搭载TSN，3.0架构以太网应用将更加广泛。TSN（时间敏感网络）是车载以太网的一种，理想L9采用的域控制器架构中，其中央域控、自动驾驶域控及座舱域控之间的通信连接均采用TSN以太网，保证了高传输速度下的低时延和可靠性。L9中以太网用于连接中央计算单元（即 XCU）、智驾和座舱三个域控制器，而CCU架构则用于连接四个区域控制器和中央计算平台，同时区域控制器下也有可能采用以太网，以太网用量将进一步提升。

蔚来电子电器架构演化稳扎稳打，新一代平台仍为功能域集中架构。蔚来最早的车内架构为底盘域+车身域+信息娱乐域+动力域+自动驾驶域的五大功能域架构。后续架构进行了改进升级，如ES8 的互联中央网关CGW+中央显示控制单元CDC+自动驾驶域控制器ADC，域控采用芯片为英伟达的Xavier。采用新一代平台的 ET7、 ET5和ES7，蔚来应用了自主研发的智能底盘域控制器ICC(Intelligent Chassis Controller)，仍为功能域集中控制器架构，暂未发展到中央超算+区域控制的阶段。但其集成性和功能性则进一步提升，新一代自动驾驶域控制器ADAM超算平台搭载4颗英伟达Orin芯片，算力高达1016TOPS，是目前算力最高的自动驾驶域控制器之一。
传统主机厂及新进入厂商如华为纷纷推出架构演化路线。长城预计2024年实现从域控到区域控制到中央大脑架构。依据长城汽车公布的GEEP架构演进路线图，2020年GEEP 3架构为域控制器架构，包括4个经典域：车身、底盘、智驾和座舱，已用于长城全系车型。2022年GEEP 4架构将采用中央计算+区域控制的架构，中央计算平台集成中央计算+智能驾驶+智能座舱三大计算平台，下辖三个区域控制器，3.5及4.0均支持千兆以太网，4.0中央计算单元拥有11路车载以太网接口；
2024年GEEP5架构将中央计算平台进一步集成为整车中央计算平台，区域增加到5-6个。华为CC架构为中央集成打下基础。 华为CC架构提出时便具备了向区域控制转变的延展性，三个域控制器平台：智能座舱、整车控制和智能驾驶加上四个分布式网关和T-Box，后续可较容易通过域控制器的集成向区域控制升级。

四、总结
总结各大厂商架构方案，域控架构向中央计算+区域控制已成为大趋势，域控制器和以太网的应用成为新增量。目前主机厂大多已有功能域集中架构量产车型，在功能需求不断增加和SOA提升开发敏捷性的需求催动下，针对拓展性更好、线束成本更低的中央计算+域控制器架构研发均在进行中；从功能域到区域+中央计算平台，域控制器的集成度要求也越来越高。从节奏而言，新势力厂商架构演化更加迅速，其中小鹏已经实现 XEEA3.0 架构车型 G9 即将量产；传统主机厂则相对迟缓。但在整体的演变趋势确定：
-> 一方面，短期内功能域控制器受益现有车型放量需求将高增，长期功能域控将向区域控制、中央计算平台的方向演化；
-> 另一方面，中央计算+域控的架构下要支持更大的数据传输，以太网的渗透将会逐步加深。

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