白皮書下載 | 汽車區(qū)域架構(gòu)時(shí)代的挑戰(zhàn)及系統(tǒng)解決方案

對(duì)于汽車行業(yè)而言，汽車電子控制單元 (ECU) 互連的成本和復(fù)雜性成了一個(gè)非常棘手的問題。隨著對(duì)軟件的依賴性日益提高，ECU數(shù)量持續(xù)增加——2000年，每輛汽車的ECU總共有大約4,000行代碼；2020年，這個(gè)數(shù)字已經(jīng)超過了1億行代碼，很快就要接近2億行代碼。隨著這些功能的整合，域ECU應(yīng)運(yùn)而生，它控制單個(gè)應(yīng)用中的所有功能，例如車身控制或動(dòng)力傳動(dòng)，以及最近推出的ADAS系統(tǒng)。

今后，隨著ECU的進(jìn)一步整合，以及ECU功能的演進(jìn)，汽車將使用更少的ECU來控制汽車的更多功能。人們普遍認(rèn)為，為了實(shí)現(xiàn)這種解決方案，汽車行業(yè)需要采用新的架構(gòu)方法，以減少連接眾多ECU所需的線纜數(shù)量，而不影響ECU功能的關(guān)鍵要求。

為了解決這個(gè)難題，整個(gè)行業(yè)都在圍繞區(qū)域架構(gòu)的概念進(jìn)行整合。

目前，雖然ECU的位置靠近所控制的物理功能 (例如制動(dòng))，它們?nèi)匀恍枰鳛樽?a target="_blank">網(wǎng)絡(luò)的一部分，在汽車內(nèi)進(jìn)行通信。制動(dòng)系統(tǒng)就是一個(gè)例子，它適用于汽車的所有車輪。每個(gè)ECU都是互連的，這意味著要通過線束將所有四個(gè)ECU (對(duì)于4輪汽車) 連接在一起。顯而易見，這會(huì)導(dǎo)致多個(gè)ECU之間需要大量線纜連接，跨越很長(zhǎng)的距離，從而大幅增加線束的成本和重量。

在區(qū)域架構(gòu)解決方案中，鄰近區(qū)域的所有汽車功能都由一個(gè)或多個(gè)ECU控制，只與本地主機(jī)或區(qū)域網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信。區(qū)域網(wǎng)關(guān)控制每個(gè)物理區(qū)域，只有網(wǎng)關(guān)才需要較長(zhǎng)距離的通信。

區(qū)域架構(gòu)的關(guān)鍵要素是功能模塊化，能夠在硬件層面實(shí)現(xiàn)更多的重復(fù)使用。但這種方法的更基本原理是使用可通過軟件配置的硬件。ECU不再只用于執(zhí)行單個(gè)功能，而是可以通過軟件定義，還可進(jìn)行升級(jí)。

區(qū)域架構(gòu)作為一個(gè)全新的概念，面臨著諸多挑戰(zhàn)——諸如時(shí)間感知、通信、網(wǎng)絡(luò)配置、延遲和抖動(dòng)，以及功能安全與信息安全，區(qū)域架構(gòu)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，需要縝密的對(duì)策和系統(tǒng)的解決方案。

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