東軟睿馳發(fā)布兩款新一代標準化域控制器，諾博科技宣布智能座艙域控制器現(xiàn)投入量產(chǎn)，均勝電子計劃2023年量產(chǎn)自動駕駛域控制器……最近一段時間，汽車域控制器領域好不熱鬧。在其背后，一場由汽車“新四化”掀起的技術產(chǎn)品革新不斷迫近。

隨著汽業(yè)電動化、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，這條技術變革之路越來越清晰。隨著多家企業(yè)宣布域控制器產(chǎn)品已經(jīng)或計劃量產(chǎn)裝車，新的“藍海”正在形成，而行業(yè)競爭也在升溫。

“五域”劃分體現(xiàn)技術變革

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

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

為更方便地對ECU進行管理和分類，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)汽車的五大功能領域，將整車域控制器拆分為動力域（安全）、底盤域（車輛運動）、座艙域/智能信息域（娛樂信息）、自動駕駛域（輔助駕駛）和車身域（車身電子）。

惠州華陽通用電子有限公司產(chǎn)品規(guī)劃總監(jiān)張海軍對《中國汽車報》記者解釋道：“域控制器的分類沒有統(tǒng)一的標準，但目前行業(yè)普遍認可博世劃分的經(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，具有較強的普適性。”

黑芝麻智能科技（上海）有限公司（以下簡稱“黑芝麻科技”）系統(tǒng)集成經(jīng)理白福明認為，域控制器的出現(xiàn)，代表了汽車產(chǎn)業(yè)的技術升級。“隨著計算機、通信技術的逐步滲透，汽車信息化、智能化的程度越來越高，也帶來汽車電子電氣架構的變革，從傳統(tǒng)的分散式架構，向中央集約式發(fā)展，域控制器就體現(xiàn)了這個過程。”他告訴記者，“對于域控制器的分類，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歸于同一個域，才能發(fā)揮出新技術的優(yōu)勢，同時滿足傳統(tǒng)汽車技術規(guī)范和安全的基本要求。”

國汽智控（北京）科技有限公司總經(jīng)理、國家智能網(wǎng)聯(lián)創(chuàng)新中心首席技術專家尚進指出：“域控制器本身不是新的概念，電子電氣架構和整車平臺設計本身就分為這幾個域，只不過當前正從每個域的多ECU走向各自的集中化，直到最后的中央集中化。五大經(jīng)典域以機械功能實現(xiàn)為主，汽車從機械化走向控制化，從控制化走向軟件化，再走向數(shù)字化的進程，離不開這五大域的網(wǎng)絡拓撲和控制器變革。”事實上，當前車企和供應商推出的域控制器產(chǎn)品，主要也是依據(jù)這五大經(jīng)典域進行探索和開發(fā)的。

兩大熱門領域啟動量產(chǎn)競爭

對于汽車行業(yè)來說，域控制器仍算是一個新鮮領域，企業(yè)在涉足時更多基于自身優(yōu)勢考慮，專注于一兩個具體的域控制單元做專做精，智能座艙域和自動駕駛域顯然是其中的熱門和重點。

據(jù)了解，華陽集團聚焦智能座艙域控制器，推出了具備高集成度和擴展性的一芯多屏產(chǎn)品；德賽西威以智能座艙域和自動駕駛域作為主攻方向，L4級自動駕駛域控制器產(chǎn)品——IPU04獲得了相關項目定點；均勝電子旗下均聯(lián)智行與華為在智能座艙領域達成合作，同時與黑芝麻科技簽署了自動駕駛域控制器開發(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領域展開布局。

企業(yè)的這種行為并不難理解。開源證券曾發(fā)布研究報告分析稱，主要原因不外乎兩方面：一是在汽車整體分布式架構集中化的進程中，由中控系統(tǒng)升級而來的智能座艙域與新興的自動駕駛域，供應體系較為完整。相反，其他各個域是對傳統(tǒng)功能系統(tǒng)的進一步集成，因而更容易造成供應商之間的利益沖突；二是動力域、底盤域等不但涉及更高的安全等級，同時還要考慮各部件在配合過程中整體的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，因而開發(fā)難度較大。此外，由于自動駕駛向更高級別發(fā)展，相關域?qū)鞲衅骱涂刂破鞣矫娑加懈泳_的時序要求和更嚴格的最大延時要求，對現(xiàn)階段多數(shù)廠商而言，具有較高的技術壁壘，因此底盤域和動力域暫未成為競爭焦點。而車身域技術門檻和安全要求等級都較低，有望率先融入智能座艙域進行共同開發(fā)。同時，新技術的滲透在這兩大領域體現(xiàn)得最為明顯，集中了經(jīng)濟價值和附加功能，可以帶給用戶更優(yōu)質(zhì)的體驗。

在尚進看來，智能座艙域和自動駕駛域的發(fā)展是兩條不盡相同的路線。域控制器的難點在于重構，不僅涉及硬件平臺的重構，更體現(xiàn)在軟件基礎平臺的重構與開發(fā)模式的變化上。智能座艙域的重構，優(yōu)點在于產(chǎn)業(yè)鏈比較成熟，與手機開發(fā)及生態(tài)相似，所以容易實現(xiàn)快速落地；而自動駕駛域的發(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)競爭的關鍵。另外，自動駕駛域作為最復雜的架構，如果做好了，也更利于推動其他域控制單元的發(fā)展。

復雜度大幅增長帶來新挑戰(zhàn)

隨著技術逐漸成熟以及產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善，域控制器實現(xiàn)量產(chǎn)的消息一個接一個傳來。2020年1月，合眾汽車對外宣布，其動力域控制器（PDCS）搭載哪吒汽車測試成功，標志著產(chǎn)品進入量產(chǎn)應用階段。2021年5月，德賽西威表示，自動駕駛域控制器IPU03已在小鵬汽車上配套量產(chǎn)，后續(xù)將應用于其他車型；基于英偉達Orin芯片的下一代自動駕駛域控制器IPU04已與理想汽車達成合作，正在進入量產(chǎn)交付前的關鍵階段。6月11日，天際汽車第一臺動力域控制器（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，在吉利星越L上首次實現(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)，率先應用于長城新一代SUV哈弗H6S。

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

記者了解到，企業(yè)開發(fā)域控制器的投資非常大，很難同時兼具多個項目，因此個性化和平臺化的平衡是需要重點考慮的問題。但矛盾在于，域控制器作為當前行業(yè)發(fā)展的重要趨勢之一，其個性化也是企業(yè)競爭的主要著力點。白福明向記者表示：“對于域控制器而言，即使做平臺化，也是基于軟件分層的中間往下比較合適，如中間件、驅(qū)動等與大部分傳感器接口一致，可以實現(xiàn)共用；但再向上與應用層結(jié)合的部分就會存在較大差異，因為不同車企對具體功能的理解和定義不同，會產(chǎn)生個性化的需求，因此這部分產(chǎn)品開發(fā)的普適性就沒有那么強。”

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

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

“軟件架構的復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，功能相對單一，軟件開發(fā)以滿足單一功能需求為主。而現(xiàn)在DCU則以多核異構的SoC為主，不同的核心對應不同的服務，多項服務最終形成完整的應用邏輯架構、時間同步架構、不同應用的軟件架構，功能安全框架等，隨之而來的是需要在帶寬、時間/空間效率、計算精度、組合與同步等多個方向上進行有針對性的設計。”他補充道，“總的來說，整體軟件的復雜度增加了很多。與此同時，復雜度的增加也會帶來研發(fā)成本、技術和項目管理難度的增加。”

張海軍對此表示認同：“一方面域控制器的技術開發(fā)難度、復雜度提升，產(chǎn)品穩(wěn)定性、可靠性需要市場的檢驗；另一方面，車企也在考量是否接受一級供應商提供的全套域控制器解決方案。原本各部件由多個一級供應商配套，現(xiàn)在歸為一個部件，對車企來講也是一個挑戰(zhàn)。當前存在多種模式，有車企全套自研的、有車企只負責核心部件自研的、也有全套交由一級供應商配套的。”

將是產(chǎn)業(yè)鏈整合與重構的過程

由于功能和應用的變革，相對傳統(tǒng)ECU來說，域控制器需要接入新的傳感器，采用新的SoC，符合新的安全設計要求，硬件架構會重新設計，這也給產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)調(diào)和管理帶來了新的挑戰(zhàn)。

據(jù)介紹，域控制器在某種程度上說更靠近ICT產(chǎn)品，架構的設計和生產(chǎn)有不少可以借鑒的地方。尚進就此提出他的觀點：“產(chǎn)業(yè)鏈上下游的配合和聯(lián)動很重要。總體來看，域控制器的產(chǎn)業(yè)鏈仍是一個動態(tài)變化的過程，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，會出現(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)動和配合都是雙向或者多邊的，起初往往不會平穩(wěn)、順利發(fā)展，而是一個激烈變動的過程。但隨著企業(yè)不斷創(chuàng)新推動整個行業(yè)的發(fā)展，未來的產(chǎn)業(yè)生態(tài)終歸會慢慢趨于穩(wěn)定，屆時會有行業(yè)“獨角獸”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)展相信會有更完整的規(guī)則。”

在產(chǎn)業(yè)鏈上游，與域控制器關系最密切、影響最直接的，當屬半導體廠商的業(yè)務。麥肯錫預計，到2030年，全球軟件和電子電氣組件市場將以每年7％的速度增長，達到整個汽車行業(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)，又是機遇。芯片適配一些新進入這一領域車企的產(chǎn)品接口，功能滿足商業(yè)開發(fā)等，都是市場對我們提出的要求。”

“汽車域控制器本身應該是一個開放的行業(yè)，沒有一個人或團隊能夠在短時間內(nèi)解決所有問題，形成一個可落地量產(chǎn)的產(chǎn)品。因此，產(chǎn)業(yè)聯(lián)動是必須的。軟硬件的接口應靈活開放，實現(xiàn)不同傳感器、操作系統(tǒng)、芯片、中間件等的相互適配，才能滿足不同應用場景下成本最優(yōu)、效率最優(yōu)等需求。總之，共建生態(tài)有助于整個行業(yè)發(fā)展。”白福明說道，“當下，技術、法規(guī)、標準還不夠成熟完善，還需要等待真正意義上的中央控制器的出現(xiàn)。”

在域控制器開始實現(xiàn)量產(chǎn)的今天，中央控制器似乎也沒有那么遙遠了。而中央控制器就是未來汽車電子電氣架構的終點嗎？不少業(yè)內(nèi)人士對此仍持開放態(tài)度。

“中央控制器不該是終點。”尚進對記者表示，“我認為，智能汽車所謂的終點應該類似ICT行業(yè)的模式，與5G、邊緣計算和云計算融合，達到真正的軟硬結(jié)合、數(shù)據(jù)驅(qū)動。提到中央域控模式，業(yè)界常常聯(lián)想到特斯拉。未來，其他一些企業(yè)應該很快就會在量產(chǎn)車上，將座艙域和自動駕駛域集成于同一硬件，這在某種程度上就屬于中央域控。”不過，他也認為，要實現(xiàn)真正的中央集中控制還需要時間，雖然實現(xiàn)技術突破大概只需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：“天下大勢分久必合，合久必分。中央控制器不一定就是終點，隨著新技術的應用發(fā)展，有鑒于云計算、5G帶來的低延時和高帶寬特性，未來也不排除出現(xiàn)輕車端、重云端的配置。”