當(dāng)前,國(guó)內(nèi)外整車廠下一代電子電氣架構(gòu)“集中化”趨勢(shì)明顯,主要體現(xiàn)在跨域融合算力提升、整車集中區(qū)域架構(gòu)兩個(gè)具體方向。
2023年9月21日,在2023第三屆智能汽車域控制器與中央計(jì)算平臺(tái)創(chuàng)新峰會(huì)上,聯(lián)合汽車電子有限公司車載電腦產(chǎn)品線總監(jiān)夏大衛(wèi)將技術(shù)路線歸納為計(jì)算層面和執(zhí)行層面。在計(jì)算層,體現(xiàn)出橫向融合、算力高度集中的趨勢(shì)。而在執(zhí)行層面,夏大衛(wèi)認(rèn)為高端車型的技術(shù)路線更多是由區(qū)域控制器提供整車未來的成本優(yōu)化空間;而中低端車型則是將功能域控制器用以兼容舊架構(gòu),追求極致降本。殊途同歸,跨域融合是兩種路線必然的發(fā)展方向。
夏大衛(wèi)|聯(lián)合汽車電子有限公司 車載電腦產(chǎn)品線總監(jiān)
以下為演講內(nèi)容整理:
兩年前參加第一屆論壇的時(shí)候,我所演講的主題是“創(chuàng)新的電子電器架構(gòu)和中央計(jì)算平臺(tái)”,當(dāng)時(shí)就提到要做一個(gè)全新的顛覆性的架構(gòu),中央計(jì)算平臺(tái)。
跨域融合發(fā)展趨勢(shì)
當(dāng)前有兩大特征很明顯,第一是跨越集成成為架構(gòu)發(fā)展的方向,第二是中國(guó)走在前端。國(guó)內(nèi)的OEM相比國(guó)外發(fā)展更快,因?yàn)槲覀兊挠鼜?qiáng),更早進(jìn)行探索,也做的十分充分。這其中有兩個(gè)明顯趨勢(shì),一是跨域融合是為了算力向上提升,二是整車架構(gòu)有很多控制器、執(zhí)行器做了分布化的區(qū)域式架構(gòu)。
在技術(shù)路線上,大家選擇了很多不同的方向。但我依然堅(jiān)持自己曾經(jīng)的觀點(diǎn),將其分為計(jì)算和執(zhí)行兩個(gè)層面。下面將和大家分享這兩個(gè)層面體現(xiàn)出來的趨勢(shì)和技術(shù)路線。
就計(jì)算層面而言,下面做了很多的功能和軟件都會(huì)進(jìn)行上移。上移以后,上面比較典型的有三個(gè)大腦,分別是智駕、中央計(jì)算智控和座艙。而智控集成了車控、大數(shù)據(jù)、動(dòng)力,甚至是一些motion功能。以后可能還會(huì)和左右兩個(gè)互相做跨域集成,甚至有主機(jī)廠將其三合一,目前已經(jīng)有一些項(xiàng)目在實(shí)施了。歸根到底,都是在把功能放進(jìn)高算力的芯片之中。
圖源:演講嘉賓素材
執(zhí)行層面比較典型的區(qū)域控制器今年國(guó)內(nèi)有COEM已經(jīng)批產(chǎn),新的架構(gòu)是真正的區(qū)域控制器分布的。區(qū)域控制器更多做的是IO集成,集成很多以前小的控制器,達(dá)成整車的降本優(yōu)化空間。因此上面的中央計(jì)算提供算力,把功能軟件往上移做更好的服務(wù),而下面的區(qū)域控制則提供未來的降本空間。之所以說是未來,是因?yàn)楫?dāng)前做的一些新技術(shù)是有風(fēng)險(xiǎn)的,短期內(nèi)成本可能會(huì)提高。
假如我要造新能源車,我的歷史包袱比較小,就可以試點(diǎn)。但如果我還有很多傳統(tǒng)車,我有混動(dòng)怎么辦?很多傳統(tǒng)的ECU架構(gòu)動(dòng)不了,可能是技術(shù)層面,也可能是管理層面,可能是供應(yīng)鏈上,也可能是組織層面。有人提出可以基于現(xiàn)在的架構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,做服務(wù)和中央計(jì)算,在下面做預(yù)控制。比如做車身控制、預(yù)控制,或者是運(yùn)動(dòng)預(yù)控制,來追求極致性價(jià)比,即把成本做低,充分整合現(xiàn)在已有的優(yōu)勢(shì)資源。
這兩種不論是走何種架構(gòu)都是發(fā)展的必然方向,最后跨越集成的架構(gòu)發(fā)展一定會(huì)從最左面走到最右面。中間的過渡階段可能是由于技術(shù)現(xiàn)狀、組織現(xiàn)狀等導(dǎo)致跨域。比如這個(gè)區(qū)域分布沒有跨到所有的域點(diǎn),可能是車身一部分動(dòng)力或者部分懸架集成在一起,因?yàn)檫@符合當(dāng)前的技術(shù)現(xiàn)狀。但當(dāng)你走到未來,可以把所有環(huán)節(jié)打通,才能走到一個(gè)真正的區(qū)域式的。在每個(gè)區(qū)域上,你的跨域分布集成很多,但在整車上是最優(yōu)化的結(jié)構(gòu)。那這條路該如何走呢?
跨域融合的探索與思考
目前這些產(chǎn)品,比如中央電腦加上區(qū)域控制,這樣一套東西加起來可能做了十幾個(gè)不同的客戶項(xiàng)目。都是計(jì)算加區(qū)域,怎么搭呢?下面列了三個(gè)形狀都是做過的,比如區(qū)域加中央環(huán)網(wǎng),中間可能有三個(gè)大腦或者兩個(gè)大腦,即區(qū)域加中央,一個(gè)非常典型的架構(gòu)。
圖源:演講嘉賓素材
這其中可以做一些怎樣的應(yīng)用服務(wù)創(chuàng)新呢?有兩種方案。
第一種方式是在上面把這些服務(wù)做的很重,全都布置在中央計(jì)算里面,下面做一些比較標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)作執(zhí)行?;蛘呤前巡糠址旁谏厦?,部分放在下面,比較難的實(shí)施的,硬要求很高的,迄今為止還有一些環(huán)節(jié)沒有打通的,或者網(wǎng)絡(luò)上還有一些協(xié)議不支持的放在下面實(shí)施的層面做。上層則做一些要求更高算力的。
第二種方式的比重不一樣,它會(huì)把區(qū)域?qū)用娴能浖_發(fā)做得很重,功能都做在里面,直接提供一些服務(wù)接口給到人機(jī)界面調(diào)用,這時(shí)候的鏈路相對(duì)來說比較簡(jiǎn)化。但也提出了相應(yīng)的挑戰(zhàn),如果區(qū)域控制器的算力要求提高,那區(qū)域控制器對(duì)MCU的需求就可能提高,算力要求提高,它的成本可能就會(huì)上升。
兩種架構(gòu)孰優(yōu)孰劣并無定論,重要的是要看哪種更適合你的車型,覆蓋更多。
第三種方式是進(jìn)行調(diào)和,在其中的一個(gè)區(qū)域上加一塊高性能的SOC,把服務(wù)也做進(jìn)去。這一做法目前有人正在探索,從服務(wù)實(shí)現(xiàn)層面而言是可以實(shí)現(xiàn)的。只是比重放在哪塊就會(huì)牽扯到相應(yīng)的成本,放在這里是否有利于控制,是需要研究的。
跨域融合中有一些核心思考點(diǎn)。比如在中央計(jì)算中的算力和迭代。以往軟件需要不斷迭代,硬件是很難迭代的。但有一段時(shí)間硬件的迭代速度很快,那時(shí)候大家都在堆算力。這種情況在近期有所改觀。一方面是大家不再追求高成本的東西,另一方面是供應(yīng)商和我們都在沉下心來反思,追求把基礎(chǔ)的部分做好。
第二點(diǎn)是差異化。對(duì)于用戶而言,最終索要實(shí)現(xiàn)的是不同軟件帶來不同差異性的體驗(yàn)。要想實(shí)現(xiàn)差異化,并且將成本控制住,就一定要把里面的標(biāo)準(zhǔn)化做好,基于標(biāo)準(zhǔn)化的底座才能在上面做出很多差異化的東西,并且是以較低成本做出來的。
區(qū)域這塊提供降本空間有四個(gè)層面。從產(chǎn)品而言,集成很多不同的控制器,多合一后,產(chǎn)品就會(huì)就降本。管理的降本則是隱性的。線束是將線束路徑縮短了。最后是制造。區(qū)域化的分布,這些東西裝上去,就可以提高總裝的生產(chǎn)效率,提供降本空間。
圖源:演講嘉賓素材
區(qū)域控制器的分布,有前后左右、前中后、左前右前等形式,全部加起來可以形成一個(gè)九宮格了。這其中哪幾個(gè)位置被選擇得比較多?應(yīng)該放幾個(gè)位置?將哪些功能往里面裝?這些都是可以基于經(jīng)驗(yàn)做出選擇的,以此提供更好的收益。
無論放多少個(gè),都是做非常大跨域的產(chǎn)品,就會(huì)發(fā)現(xiàn)面臨著一個(gè)問題。做跨域產(chǎn)品的團(tuán)隊(duì)越來越龐大,復(fù)雜程度、規(guī)模提升,對(duì)產(chǎn)品開發(fā)來說是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。開發(fā)人員來自不同的系統(tǒng),有做車身的、做動(dòng)力的、大數(shù)據(jù)的等等。大家的工作方法和理念會(huì)有所區(qū)別,因此構(gòu)建一套研發(fā)體系要先做硬件基礎(chǔ),把PMT流程、工具、方法打通,做成一致的。
做成一樣的PMT,再配一些標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化知識(shí)系統(tǒng),GSDP,最后的交付用CICT搭建好的方法做,大家都是基于一樣的基礎(chǔ)做,溝通成本和學(xué)習(xí)成本會(huì)大幅度降低,團(tuán)隊(duì)管理會(huì)變得容易,產(chǎn)品才能保質(zhì)保量交付,還可以節(jié)約預(yù)算。
跨域融合與SOA
我們把底座搭好后,如何在市面上交到終端用戶手中時(shí)體現(xiàn)差異化,提升用戶功能感知服務(wù),就需要用SOA做一些新的功能服務(wù)。
之前我曾嘗試做過跨域融合,但我在這方面不太專業(yè)。盡管當(dāng)時(shí)確實(shí)通過平臺(tái)的拖拉拽做出了跨域的功能,能直接對(duì)用戶起作用,但是想要對(duì)用戶起正向的作用,還是需要專業(yè)的團(tuán)隊(duì)用專業(yè)知識(shí)體現(xiàn)專業(yè)功能。
分享一個(gè)正向感受的功能,預(yù)測(cè)性電池管理。電池充電最佳溫度是25-35度。如何實(shí)現(xiàn)呢?電池有一個(gè)冷路,通過冷路調(diào)節(jié)做一個(gè)反饋,這其中涉及到的跨域很多。首先要有地圖或者導(dǎo)航信息,往充電樁去,停在那里做電池檢測(cè),車身有高壓互鎖的東西檢查好。空調(diào)甚至是高一點(diǎn)的熱管理的層級(jí),要看路線是怎么樣的,在哪個(gè)階段從冷路這里多分配一些東西過去,讓溫度控制下來或者上去,保持25-35度剛剛好,可以充電,保持最好的充電效率。對(duì)用戶來說對(duì)電池好,延長(zhǎng)壽命,就是一個(gè)正向反饋。
圖源:演講嘉賓素材
做這個(gè)功能時(shí)我們分析,設(shè)計(jì)不同領(lǐng)域的東西,如果都移到嵌入式里面做是可以的。評(píng)估后給每個(gè)功能套馬甲,這個(gè)馬甲可能還沒有穿好,接口還沒有弄完,別人可能就已經(jīng)迭代兩三次了。
為上面要不斷迭代?迭代即插即用,哪里發(fā)現(xiàn)有不對(duì)馬上可以換,觀察效果??梢赃M(jìn)行迭代的地方很多,冷路控制、算法可能就會(huì)迭代。其次是電池診斷也可以迭代。
我們需要專業(yè)人士通過標(biāo)準(zhǔn)化的SOA服務(wù)提供接口,還是即插即用的。把開發(fā)性,尤其是新功能上面不停的做迭代和體驗(yàn)感知,把專業(yè)的人員成本降下去,效率提升上來這樣才有意義。否則投入很多,又陷入堆算力或者其他陷阱中去,投入很多資源得到產(chǎn)出也是一樣的。
另外,我們面向社會(huì)開發(fā)者。正是因?yàn)樘峁┖A繎?yīng)用服務(wù),專業(yè)人事想不到的東西,可以給用戶提供更好,更多體驗(yàn)。既要做的簡(jiǎn)單,好用,又要讓專業(yè)人士用起來很方便。投入相同的資源以后得到更多不一樣的功能,可以在其中進(jìn)行篩選。
最后我們希望大家能一起把生態(tài)建起來,把服務(wù)做好??缬虻馁惖罒嵘聿艅倓偨Y(jié)束,勝負(fù)未分。道路依然很長(zhǎng),我們一起把跨域的事業(yè)做好。
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