Cuando la arquitectura electrónica y eléctrica evoluciona: los controladores de dominio toman el escenario principal de la historia

¿Vehículo completo? OTA, conducción autónoma y conexión de red inteligente. En consecuencia, la arquitectura electrónica y eléctrica actual ya no puede soportar tales demandas y ya se están produciendo nuevos cambios. . Sucediendo en silencio: A continuación, la palabra controlador de dominio seguirá apareciendo frente a todos.

Antes de comenzar el artículo, primero debemos aclarar dos conceptos: ECU (Unidad de control electrónico) y DCU (Unidad de controlador de dominio).

En el proceso de desarrollo del automóvil, la ECU es una unidad. Algo muy importante: en la mayoría de los automóviles actuales, se usa ampliamente en varios componentes de ejecución subyacentes, como motores de vehículos y cajas de cambios, para desempeñar una función de toma de decisiones. Habrá 7, 80 o incluso cientos de ECU en un automóvil. La arquitectura basada en esto también se llama arquitectura distribuida.

Y muchas ECU provocan que el diseño del arnés de cableado sea complejo, el peso del vehículo aumente y el costo del vehículo sea muy alto. el acoplamiento entre software y hardware es muy profundo. Puede haber docenas o cientos de proveedores involucrados en un vehículo, y algunos proveedores pueden no estar involucrados. Esto conduce a un ciclo de verificación del producto más largo, lo que no conduce a un mayor desarrollo de integración de software. Incluso la definición de autofunción.

Entonces, bajo esta tendencia, nació la DCU. Lo que quiero decir es que no hay mitos sobre esto. En comparación con la ECU tradicional, no existe. Ha cambiado mucho, es más como una integración que "condensa" cientos de ECU en todo el vehículo en 5. Actualmente, la DCU se divide en cinco dominios: dominio de conducción autónoma, dominio de potencia, dominio del chasis, dominio de la cabina y dominio de la carrocería. >

Un buen ejemplo es el controlador de dominio de conducción autónoma. Anteriormente, el controlador de dominio zFAS del Audi A8 integraba muchos chips, entre los cuales el EyeQ3 de Mobileye era responsable de la identificación, como señales de tráfico, detección de peatones, reconocimiento de líneas de carril, etc. Nvidia Tegra K1 se usa para el procesamiento de imágenes; Altera Cyclone se usa para el preprocesamiento de datos del sensor; Infineon Aurix se usa para brindar protección de seguridad. Se puede decir que este controlador de dominio es muy avanzado en ese momento y representa la vanguardia empresarial. o incluso el nivel más alto.

Pero en ese momento, los controladores de dominio eran extremadamente caros y zFAS era más como un producto de la verificación de tecnología de Audi. Pero ahora, una tendencia que vemos es: la arquitectura automotriz es verdaderamente. está experimentando una nueva transformación, de distribuida a centralizada por dominio, y la industria está a punto de marcar el comienzo de la era de los "controladores de dominio".

La transformación de las arquitecturas electrónicas y eléctricas de las marcas independientes se está acelerando

El controlador de dominio está a punto de salir

Durante el Salón del Automóvil de Beijing, Chery New Energy lanzó la plataforma @LIFE. Basada en esta plataforma, lanzó su nueva generación de tecnología de arquitectura electrónica con derechos de propiedad intelectual independientes. 2020 es el año clave para ello. En el año 2020, la plataforma @LIFE se transformará de la arquitectura electrónica distribuida de bus CAN tradicional a la arquitectura electrónica integrada de controlador de dominio + Ethernet + CAN. Un paso más allá, podemos ver que con respecto a la inteligencia del vehículo, Chery New Energy escribió: "Cooperando con ZTE para desarrollar el primer chip producido en China (Horizon Journey? 2)", un controlador de dominio de conducción autónomo desarrollado de forma independiente y producido en masa (¿compatible con? OTA? mejora).

El modelo Tiggo 8 se produce en masa con el controlador de dominio de cabina Renesas M3 de arquitectura Hypervisor. Obviamente, Chery está avanzando muy rápida y radicalmente en el camino hacia el cambio.

En vísperas del Salón del Automóvil de Beijing, Lynk & Co también lanzó oficialmente su exclusiva arquitectura puramente eléctrica, llamada "SEA? Vast". Cuando se trata de arquitectura, Lynk & Co destaca su hardware y software. Lo que se sabe es que el sistema de desarrollo inteligente para vehículos "SEA? OS?" se basa en la arquitectura electrónica y eléctrica desde la integración de tres dominios hasta la integración central, y forma un conjunto completo de software de hardware, algoritmos de software, computación en la nube y escenarios de aplicaciones. Los componentes centrales del chip se desarrollarán de forma independiente en el futuro. Actualmente, se han implementado más de 4,000 interfaces API, que pueden implementar FOTA en todos los escenarios y durante todo el ciclo de vida.

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Basado en esta estructura, más de 7 marcas y un total de más de 16 nuevos modelos han iniciado la investigación y el desarrollo para diseñar diferentes segmentos de mercado. An Conghui, presidente de Geely Holding Group, director ejecutivo y presidente de Geely Automobile Group, dijo: “De acuerdo con el plan actual, a partir de 2021, se lanzarán al mercado una serie de nuevos modelos basados ​​​​en la amplia arquitectura. El año de la inteligencia y la transformación tecnológica de Geely. El año del desarrollo a toda velocidad de los vehículos eléctricos"

En julio de este año, Great Wall lanzó oficialmente la plataforma Lemon, que es compatible con múltiples formas de energía (eléctrica pura, interna). motores de combustión, híbridos y pilas de combustible). Este no es el enfoque, lo importante es que hemos visto la transformación de la arquitectura electrónica y eléctrica, y también nos hemos embarcado en el camino de la centralización de dominios, dividiendo la arquitectura electrónica y eléctrica. en cuatro dominios principales: dominio de audio y video, dominio de asistencia a la conducción, dominio del cuerpo y dominio de control de conducción.

Entre las nuevas fuerzas, este cambio también está en marcha. En abril de este año, Xpeng Motors implementó un controlador de dominio de conducción autónoma basado en NVIDIA DRIVETM AGX Xavier en el P7. El objetivo, naturalmente, es lograr capacidades de conducción autónoma más sólidas. Los modelos posteriores de Xpeng Motors también seguirán equipados con la IA de NVIDIA. plataforma informática de conducción autónoma; en septiembre de este año, se volvió a organizar una escena similar. Li Auto, NVIDIA y Desay SV llegaron a una cooperación, y Li Auto la lanzará en 2022. El SUV inteligente de tamaño completo y alcance extendido está equipado con un Controlador de dominio de conducción autónoma basado en el sistema en chip Orin (potencia de cálculo: 200TOPS).

En cuanto al líder NIO, debe haber un diseño y una planificación relevantes internamente, pero no se ha revelado a otros por el momento. Además, Nezha Automobile también declaró que adoptará una nueva arquitectura electrónica y eléctrica en el futuro. La nueva arquitectura utilizará Ethernet como columna vertebral y se dividirá en cuatro controladores de dominio principales: controlador de dominio de cabina inteligente, controlador de dominio de conducción autónoma y controlador de dominio de conducción autónoma. controlador de dominio de energía. Controladores de dominio y controladores de dominio "AI".

Los gigantes extranjeros están poco a poco siguiendo su ejemplo

Por supuesto, los gigantes extranjeros también están participando activamente en este cambio.

La primera persona en despertarse y empezar a hacer esto fue Volkswagen. El controlador de dominio zFAS que acabamos de mencionar fue desarrollado por Volkswagen y Audi. Para acelerar la transformación eléctrica, Volkswagen ha lanzado la plataforma exclusiva eléctrica pura MEB. Como el primer modelo eléctrico puro producido en masa, el ID3 estará equipado con una arquitectura integrada entre dominios llamada E3.

En mayo de 2019, GM lanzó una nueva generación de arquitectura electrónica y eléctrica que admite OTA para vehículos y tiene una velocidad de transmisión de datos de 4,5 TB/hora, que es 5 veces más rápida que su arquitectura Global A actual. . Al mismo tiempo, esta nueva arquitectura también reduce la cantidad de controladores a través de la integración del sistema y tiene mejor escalabilidad y mayor rendimiento. La información más conocida es que el primer Liriq eléctrico puro de GM Cadillac, que se producirá en masa dentro de dos años, utilizará el controlador de dominio de cabina del proveedor Bosch.

Sigue a Bosch. Según los datos, en abril de este año, Bosch obtuvo el primer proyecto de control de dominio de cabina local y alcanzará la producción en masa en el cuarto trimestre de 2021; el primer proyecto global de controlador de dominio de cabina se lanzará en el primer trimestre de 2022.

En junio de este año, Mercedes-Benz y NVIDIA llegaron a un acuerdo de cooperación. Las dos partes crearán una nueva arquitectura informática para vehículos basada en la plataforma de conducción autónoma de NVIDIA y desarrollarán conjuntamente aplicaciones de IA y vehículos autónomos, incluido SAE. Funciones de nivel L2 y L3 y funciones de estacionamiento automático (hasta el nivel L4), y la nueva arquitectura se implementará en la próxima generación de automóviles Mercedes-Benz, con el nodo de tiempo establecido en 2024.

Hay innumerables casos similares, por lo que no entraré en detalles aquí. Puede sentir claramente que, ya sea el OEM o el proveedor, todos se están moviendo en la dirección de los controladores de dominio. Este año será el primero en que los controladores de dominio comiencen a aplicarse a gran escala.

¿Cuál es la razón detrás de esto?

Creo que tan pronto como apareció este subtítulo, esas tres palabras aparecieron en la mente de todos: "Tesla".

Los amigos cuidadosos pueden descubrir que entre las empresas de automóviles que acabo de mencionar, la única que no se menciona es la líder Tesla.

Mientras todo el mundo todavía está pasando de lo distribuido a lo centralizado y completando el salto a múltiples dominios, Tesla ha dado el siguiente paso, la integración entre dominios, y ya no divide cada dominio según su función, sino que lo divide por región (conducción autónoma y El módulo de control de dominio de entretenimiento (módulo de control de piloto automático e infoentretenimiento, controlador del cuerpo derecho (BCM RH) y controlador del cuerpo izquierdo (BCM LH)) está un paso por delante de sus pares.

Cuando conversaba con Gu Jianmin, CTO de Valeo China, dijo: "La mayor contribución de Tesla a la industria no son los vehículos eléctricos, ni las baterías, ni la electrificación, sino la arquitectura. En primer lugar. La tecnología integrada Se promovió la arquitectura, y primero se promovió OTA, y podemos hacer muchas cosas basadas en esta arquitectura "Estoy de acuerdo con este punto de vista.

Es cierto que Tesla tiene un gran papel en la promoción de la industria. Sin embargo, ésta es sólo una de las razones.

Con la penetración gradual de la conducción inteligente y las redes inteligentes, se han planteado mayores requisitos para la potencia informática y las capacidades de procesamiento de los automóviles. En pocas palabras, tomemos nuestro teléfono móvil como ejemplo. En el pasado, las fotos pueden requerir solo decenas de KB de espacio. Sin embargo, a medida que los píxeles y las resoluciones de las fotos de los teléfonos móviles aumentan cada vez más, se puede cargar una foto fácilmente. MB, que requiere que los teléfonos móviles tengan más memoria. Ahora todos comienzan con 64G y 128G. Al mismo tiempo, a medida que se necesitan procesar más y más datos, la potencia informática de los chips de teléfonos móviles correspondientes es cada vez mayor. Lo mismo ocurre con meterlo en el coche.

La arquitectura distribuida que se ha utilizado hasta ahora no puede satisfacer esta creciente demanda. La potencia informática de las ECU no se puede coordinar, lo que genera un gran desperdicio. Al mismo tiempo, cientos de ECU en la arquitectura distribuida. No se pueden coordinar diferentes proveedores, lo que hace imposible realizar mantenimiento y actualizaciones unificados, y también aumenta la dificultad del desarrollo de software.

En lo que respecta a la conducción autónoma, a medida que aumenta el número de sensores, la demanda de procesamiento de datos y colaboración será cada vez mayor. Al mismo tiempo, esta es también la razón principal del aumento. la cantidad de ECU del vehículo en este momento Se necesita una arquitectura centralizada más potente para reemplazar la arquitectura distribuida, razón por la cual tanto Lideal como Xpeng utilizan controladores de dominio.

Además, por supuesto, también existen necesidades urgentes por parte de los OEM para reducir costos y aumentar la eficiencia. La aparición de controladores de dominio reduce el cableado, reduce el costo de todo el vehículo, reduce la dificultad del desarrollo de software y acorta el ciclo de verificación de la integración del vehículo. Además, ofrece mejores capacidades de actualización de software inalámbrica (OTA).

Con esta capacidad, los OEM pueden diagnosticar problemas del vehículo a través de la red de automóviles conectados y completar las reparaciones directamente a través de OTA remota. Para los OEM, es otra buena manera de reducir costos. Al mismo tiempo, los OEM pueden brindar a los usuarios una mejor experiencia de usuario, mejorar el rendimiento y la conectividad del vehículo a través de actualizaciones OTA y mantener buenas interacciones con los propietarios de automóviles durante todo el ciclo de vida del vehículo.

Incluso, en base a esto se pueden encontrar nuevos canales y oportunidades de monetización. Tesla ya ha hecho esto, como gastar dinero para mejorar la aceleración, activar la función de calefacción del asiento y desbloquear la función "FSD", que son operaciones similares. El caso es que Tesla también ganó dinero gracias a ello. Y el recién llegado Mercedes-Benz también ha dejado en claro que quiere que los servicios de suscripción y actualización inalámbrica remota "OTA" sean el foco de su diseño.

Resumen

Lo que podemos ver es que la aparición de controladores de dominio también ha provocado cambios sutiles en la relación entre los OEM y los proveedores. La desvinculación del software y el hardware del automóvil se está acelerando y el valor del software está aumentando. Los fabricantes de equipos originales prestan cada vez más atención a las capacidades de investigación y desarrollo de software. Empresas como Volkswagen y SAIC ya están trabajando arduamente para construir su propia investigación y desarrollo de software. equipos y centrarse en las cosas principales en sus propias manos, la estructura de proveedores original se ha roto, las reglas de la industria se están remodelando y la relación entre los OEM y los proveedores también ha entrado en un nuevo período de ajuste.

En términos de arquitectura electrónica y eléctrica, estas nuevas tendencias que han surgido este año son suficientes para entusiasmarme. El año que viene veremos aparecer cada vez más modelos equipados con controladores de dominio. Basándose en esta arquitectura centralizada de dominio, ¿qué nuevas formas ideará el OEM? ¿Qué nuevos modelos de cooperación surgirán con los proveedores? Estoy deseando que llegue.

Este artículo proviene del autor de Autohome Chejiahao y no representa los puntos de vista ni las posiciones de Autohome.