中央计算加区域控制已是最主流的架构，跨域芯片为中央计算架构的落地奠定了基础。
作者 | 黄华丹
编辑 | 李雨晨
软件定义汽车已不仅是口号。
硬件标准化，软件可升级。除了外观与内饰，车与车之间的区别已从动力系统转至应用层面。智能驾驶、智能座舱成为新的卖点。
汽车正变得越来越像手机。但相较于手机，汽车无疑复杂太多。
早期，车上的每一个功能都需要单独的ECU来实现。一方面，太多的零部件让整车无比复杂，成本与车身重量居高不下。同时，软硬件紧密耦合的属性也让汽车很难实现迭代升级。
中央计算架构完美解决了这些问题。不同的ECU逐渐向域控制器集成，多个域控制器再继续融合，最终形成1个中央计算平台+N个区域控制器的布局。
在这样的架构下，不仅车辆结构简化，同时软硬解耦，硬件模块化，软件可快速更新，整车迭代升级成为可能。
而芯片，是支持中央计算架构的底层基础。
中央计算平台需要满足各个域的需求和特性，因而需要算力更强，且能支持多种操作系统的跨域芯片。而区域控制器，由于融合了更多功能，也需要更高性能的MCU控制芯片。
本届北京车展上，高通、芯驰、黑芝麻等芯片企业宣传的重点都是跨域融合芯片。而芯驰，更是直接提出「1+N」中央计算+区域控制架构，并在1+N架构下发布了中央计算处理器和区域控制器芯片产品家族。
中央计算架构的落地普及，已在眉睫。
特斯拉开的好头
在电动汽车创新史上，几乎每一项技术背后，都有特斯拉的身影。
同样，在电子电气架构层面，特斯拉也是最早采用中央加区域控制器方案的车企。
不过，域控制器并不是特斯拉的首创。作为全球汽车供应链核心供应商，博世是最早提出域控制器概念的企业之一。但博世的思路是按照功能整合ECU。根据功能不同，全车被分为驾驶辅助、安全、车辆运动、娱乐信息、车身电子5个域，不同域之间通过域控制器和网关连接。但不同功能的ECU分布在车身不同位置，每个域内仍需要较为复杂的线束连接。
特斯拉则采用了按照位置分配区域控制器的方案。
以Model 3为例，Model 3一共包含4个域，分别为中央计算模块，前车身控制模块，左车身控制模块和右车身控制模块。
中央计算模块主要负责智能驾驶与智能座舱的功能，区域控制器则根据所属位置融合了周围车身域的多个功能。
各个域控制器中的控制部分，主要由MCU执行。
由于是按照位置来整合域控制器，特斯拉的方案可大大减少车内线束用量。据称，Model S和Model X的整车线束长度为3公里，Model 3整车线束长度缩短到1.5公里，Model Y则进一步缩短到1公里左右。
特斯拉的方案已成为今天车企追随的主流。
不少人在与新智驾的交流中表示，中央计算加区域控制已是最主流的架构，国内主机厂都在推这样的架构。
大众推出的MEB平台电子电气架构分为整车控制器、智能驾驶和智能座舱三大域控制器。整车控制器可实现整车所有控制类功能集成，如电源管理、扭矩控制、车身电子控制、网关、存储等功能。
小鹏汽车则表示其EEA电子电气架构进入3.5时代，可实现“中央超算+区域控制”的硬件架构。
4月，小鹏还发布公告称将与大众汽车集团一起为大众汽车在中国市场的电动车平台联合开发电子电气架构，并将集成小鹏汽车最新一代基于中央计算和域控制器的电子电气架构。该架构预计从2026年起应用于在中国生产的大众汽车品牌电动车型。
而由于芯片在整个中央计算架构实现中的重要性，芯片企业也同样是中央计算架构开发的拥趸。这其中，同时面向中央计算与区域控制架构做产品布局的芯驰，在行业中脱颖而出。
跨域融合并不容易，但变化已经发生
中央计算平台和区域控制器是中央计算架构的两大组成。
作为整车大脑，中央计算平台主要集成了智能驾驶和智能座舱的功能，对产品和技术也有着更高的要求。行业的终极目标，是用一颗芯片实现跨域融合。但是舱驾融合并不容易，尤其是单芯片的舱驾融合方案。
芯驰科技CTO孙鸣乐认为，舱驾融合的难点主要在于，首先智驾域和座舱域的功能安全等级不同，ADAS功能安全等级会更高，用单芯片的话，整个芯片需要达到ADAS的功能安全等级。
第二，两个域融合后对散热的要求会更高。原来座舱域和智驾域是分开的，放到一起后，功耗增加，做热设计就会更难。
同样，在复杂度上，原来两个硬件互相解耦，交互有限。融合后，很多交互都在芯片内部完成，虽然会更加高效，但一个处理器上要运行更多东西，从底软架构来说会变得更难。
而且，融合后开发调试一个功能也会比单独调试的难度更大。
此外，目前舱驾一体中智驾部分在功能规划和定义上还有较多变化，让怎样的驾去和怎样的舱集成，在产品规划上仍有待商榷。
而除了技术本身，车企不同部门之间的协调也是行业认为实现舱驾融合困难的原因所在。
极星科技董事长兼CEO沈子瑜在与雷峰网《新智驾》的交流中曾表示，汽车公司的座舱和智能驾驶是由两个部门负责，舱驾融合后，两个部门合并就会产生矛盾，该由谁来负责，这是个组织文化问题。只有汽车公司解决了这个问题，舱驾融合的推进才能顺利。
即便如此，芯片厂商的任务，是首先把产品准备好，才有机会与车企共同推进舱驾融合的落地实现。目前，国际大厂中，英伟达与高通均已发布舱驾融合芯片。国内市场上，黑芝麻也发布了跨域融合芯片，并在本次北京车展上展出了其C1200家族的两款产品，其中C1296可单芯片实现跨域融合功能。
而芯驰不仅在本次车展发布了中央计算芯片X9CC，更与东软睿驰共同展示了行业首个搭载X9CC芯片的中央计算单元X-Center 2.0。为车企提供了极具技术领先性与性价比的舱驾融合解决方案。
X-Center 2.0通过X9CC一颗芯片覆盖整车多样化的智能化功能，提供40 TOPS AI算力、200 KDMIPS CPU算力、440 GFLOPS 3D渲染算力，支持麦克风、音响、蓝牙、4G网络、语音视觉多模态交互等模块。结合底层硬隔离设计方案，实现不同域之间的安全隔离和独立运行。
据业内人士介绍，做舱驾一体首先要保证驱动多屏，芯片要至少能同时驱动仪表屏和主显示屏。但大部分智驾芯片并没有驱动多屏的能力。
因此，在做舱驾融合芯片时，座舱领域的供应商有更大的优势。
根据高工智能汽车研究院不完全统计，目前，智能座舱领域的供应商在跨域能力上的布局和落地速度远快于智能驾驶领域的供应商。而芯驰的优势就在于丰富的座舱产品经验和更高的性价比 。
区域控制器走向融合，创高性能MCU赛道新机会
区域控制器是中央计算架构的另一个重要组成部分。
从整车域控分类来看，今天汽车的域控可分为车身域、底盘域、动力域，以及智能驾驶域和智能座舱域。
而随着整车的集成化发展，除了被融入中央控制域的智能驾驶域和座舱域，剩下的车身域、底盘域和动力域也正在逐步融合。
据芯驰科技产品与市场总监张曦桐介绍，目前很多主机厂都在做区域控制器，但各家产品有所不同。对大部分车企来说，比较典型的思路是先把车身的功能融合，包括车门车窗车灯等设备，之后再融合动力和底盘的功能。
张曦桐认为后续的趋势是会有很多车厂来做跨域融合，把车身域、动力域和底盘域的东西都融合到区域控制器中，这就对区域控制器的MCU主控芯片性能提出了更高的要求。
首先，跨域融合代表着集成的功能变多，对MCU的处理能力要求更高。
第二，对安全性的要求也会增加，区域控制器的跨域融合通常指的是从车身域跨到动力和底盘域，后者对安全要求更高，所以相关MCU需要更高的功能安全和信息安全机制。
第三，在做跨域融合时，由于不同业务的集合，也需要MCU产品做虚拟化和隔离机制。
本次北京车展上，芯驰发布了面向区域控制器的新一代MCU芯片产品家族，并推出旗舰产品E3650。
E3650采用最新的Arm Cortex R52+多核集群，具有更高的实时和安全性能。同时，这款产品集成了玄武超安全HSM信息安全模块，满足ISO 21434，Evita Full及以上的信息安全标准，并满足AEC-Q100 Grade 1可靠性和ISO 26262 ASIL D功能安全等级，不仅可实现车身、底盘和动力域的跨域融合，还可以更好的支持车型出海的需求。
随着跨域融合的推进，高性能MCU产品的重要性将愈加突出。
在国际市场上，包括意法半导体、英飞凌等企业也已推出可支持跨域功能的区域控制器芯片产品。而在国内市场上，相较于大部分国内同类企业，芯驰的MCU产品无论在性能、安全性还是量产经验上，都有着明显的优势。
目前，芯驰的智能座舱和智能车控产品累计出货已超过450万片。
整车电子电气架构向集中式发展是必然的趋势，而底层芯片产品的支持则为中央集成式架构的实现奠定了有力的基础。
有行业观点认为，预计到2025年左右就能完成这一转变。自2025年起，跨域融合的时代将正式开启。
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