“手指一點大屏，去哪兒都方便……”很多新款智能汽車上，大屏及多屏已成為標配。而在使用方便便捷的背后，是域控制器技術正帶來更快、更準確的體驗。尤其是在當前汽車芯片短缺之際，能用5個域控制單元(DCU)替代上百個電子控制單元(ECU)，而且更便捷，哪個更合算呢?這答案已是不言而喻。

10月22日，華為開發(fā)者大會(HDC2021)上，華為消費者業(yè)務CEO余承東宣布，搭載HarmonyOS(鴻蒙操作系統(tǒng))的設備數(shù)量已達1.5億，其中包括車載智能系統(tǒng)。而且此外，年內(nèi)將發(fā)布鴻蒙智能座艙并搭載于新款賽力斯中型SUV上。其實，包括賽力斯、極狐、嵐圖等新車型上，都已經(jīng)使用了域控制器，而多域融合的演進趨勢日益顯著，極大提升了汽車的智能化水平和用戶的體驗感。

“域”的趨勢走向集中

實際上，近來，包括已經(jīng)上市的長安UNI-T、極狐阿爾法S、賽力斯SF5、嵐圖FREE、吉利星越L、小鵬P7等車型上，均采用了域控制器。

“隨著汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動化的發(fā)展，特別是自動駕駛的演進，依靠原有的分布式電子架構(gòu)實現(xiàn)對車上多功能的控制不僅顯得越來越吃力，而且要使用更多的芯片及控制機構(gòu)、更多的與布線，不僅‘費力不討好’，也還有‘不堪重負’之感。”華南理工智能感知與控制工程研究中心研究員張睿林在接受《中國汽車報》記者采訪時介紹，而新車型上的域控制器的使用及多域融合趨勢的發(fā)展，使更多智能化功能“上車”和高級別自動駕駛的實現(xiàn)成為可能。

據(jù)介紹，其中呈現(xiàn)的趨勢包括，一是在新車型上，紛紛以域控制器來“兼并”分布式電子架構(gòu)，減少了分布式控制的繁瑣與不便，也縮減了布線。二是新趨勢，在此基礎上，為了實現(xiàn)快速協(xié)同和降低成本，出現(xiàn)了跨域融合的方案，即將兩個或者多個功能域合并為一個域控制器，如將動力域、底盤域、車身域合并，從“五域” 進化到“三域”，即自動駕駛域、智能座艙域、車控域，加上若干網(wǎng)關的模式，如華為推出的為智能電動汽車設計的“域控制器+以太網(wǎng)”架構(gòu)中，采用了MDC智能駕駛、CDC智能座艙、VDC智能電動的域控制架構(gòu)。三是新方向，正是向中央計算方向發(fā)展，進一步減少和優(yōu)化域控制架構(gòu)，如特斯拉的域控制架構(gòu)中，包括了中央計算、左車身控制、右車身控制三大域控制器，中央計算模塊集成了自動駕駛和信息娛樂系統(tǒng)，基本具備了中央集中計算式架構(gòu)的雛形。

在智能座艙中，出現(xiàn)了越來越多的功能開始出現(xiàn)，多塊大屏上的信息也日益增多，域控制器不僅可以實現(xiàn)對這些內(nèi)容的管理，而且還可以在“域”內(nèi)控制抬頭顯示、空調(diào)、人機交互、后視鏡、駕駛員疲勞監(jiān)視、系統(tǒng))，以及T-BOX和OBU等。

“域控制器的演進，打破了傳統(tǒng)的‘感知+算法+ECU’的捆綁開發(fā)模式，包括激光雷達、毫米波雷達、高清攝像頭等多種傳感器的感知數(shù)據(jù)處理可以實現(xiàn)在域控制器計算平臺的數(shù)據(jù)融合，車輛能夠更快地作出更安全、更精準的決策。”北方大數(shù)據(jù)與人工智能研究院研究員曾文翔向《中國汽車報》記者表示，智能汽車電子架構(gòu)的演進有點類似古代“諸侯紛爭-春秋五霸-(中央計算)一統(tǒng)天下”的發(fā)展進程，域控制器不僅減少了ECU和芯片、布線的使用數(shù)量，降低了成本和，減輕了車身重量，延長了電動汽車的續(xù)駛里程，也還有助于減少二氧化碳的排放。

比拼算力成為重點

伴隨著域控制器的使用和進一步進化，在硬件大幅減少的同時，對軟件的能力和算力提出了更高的要求。

“無論是現(xiàn)在的域控制器，還是開始向中央計算方向發(fā)展，、車上日益復雜高性能的功能，對軟件和芯片的算力都是更嚴格的考驗。”西安工業(yè)大學微電子技術實驗室工程師魏冬在接受《中國汽車報》記者采訪時談到，其中包括，一是智能座艙域，軟件和算力要及時對行駛中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和駕駛員操控的數(shù)據(jù)進行識別、分析和判斷，進入輔助駕駛及高級別自動駕駛要求更高，如駕駛員疲勞監(jiān)視系統(tǒng)，就需要對車內(nèi)視覺、語音以及方向盤、踏板、檔位、安全帶、人眼等數(shù)據(jù)進行識別，來綜合判斷駕駛員的疲勞程度;二是自動駕駛域，必須具備多傳感器融合、定位、路徑規(guī)劃、決策控制等能力，一般需要對多顆高清攝像頭、毫米波雷達、激光雷達等感知數(shù)據(jù)進行實時高算力的處理，進行感知、決策、控制。

“軟件的編寫也相當耗費人力和時間，并不亞于新硬件的開發(fā)。”張睿林表示，繼大眾汽車組建5000人的軟件開發(fā)部門后，大陸集團今年7月成立中國區(qū)軟件與系統(tǒng)開發(fā)中心等，都是基于技術進化和市場需求而作出的選擇，。就像而為了升級鴻蒙2.0操作系統(tǒng)，華為集中組織數(shù)千名程序員用花費了數(shù)月時間才完成。

10月22日，威馬汽車發(fā)布旗下首款智能電動轎車威馬M7，其中最大亮點之一，是搭載了7納米的英偉達NVIDIA DRIV Orin-X芯片，單枚芯片算力可達254TOPS，即每秒可計算254萬億次，最高算力高達1016TOPS。

“軟件和芯片算力的比拼是域控制器及中央計算架構(gòu)得以實現(xiàn)的重點。”曾文翔表示，這也是如今很多新車型競逐的熱點。

在長城汽車新推出的咖啡智能2.0中，高算力智能駕駛計算平臺ICU3.0引人矚目，其單板算力達到360TOPS，可持續(xù)升級至1440TOPS，從而可有效支撐數(shù)據(jù)的高速雙向交互，還可利用高清攝像頭、毫米波雷達和固態(tài)激光雷達等，滿足當前L3及后續(xù)高級別自動駕駛功能實現(xiàn)的需求。

蔚來汽車ET7上，新研制的超算平臺NIO Adam采用了4枚英偉達Nvidia DRIVE Orin芯片，綜合算力與威馬M7相同，高達1016TOPS，有足夠的冗余為軟件升級迭代和算法完善提供保證。

而在上汽與阿里合作推出的智己汽車上，算力平臺能力也高達1000TOPS。

國內(nèi)芯片企業(yè)地平線推出的車規(guī)級“征程5”算力芯片，單枚算力達128TOPS，以此為基礎的整車智能計算平臺Matrix 5，使用8枚芯片，算力可達到1204TOPS。“該平臺在軟件上可以支持多場景的應用，滿足全場景整車計算的需求。”地平線創(chuàng)始人、CEO余凱表示。

“之所以軟件與算力成為競爭的熱點和焦點，是因為其不僅是域控制器演進的依托和支撐，也是企業(yè)搶占技術制高點、尋求新的利潤增長點的需要。”曾文翔表示。

日益升溫的新賽道

集中式電子電氣架構(gòu)發(fā)展趨勢下，域控制器的演進已經(jīng)成為汽車及零部件企業(yè)的必爭之地。

從國外到國內(nèi)，汽車域控制器技術在持續(xù)進化。在大眾汽車開發(fā)的MEB純電專屬平臺上，搭載了E3的跨域融合式架構(gòu);通用汽車也發(fā)布了類似架構(gòu);奔馳計劃2024年使用自研的多域融合架構(gòu)。

特斯拉日前發(fā)布的新專利上，借助多域融合向中央計算演進的技術，以新的布線結(jié)構(gòu)，計劃將Model Y的線束由1500米減少到100米。

“域控制器帶來的變化，不僅是在硬件上，也使車企更加重視軟件的研發(fā)，打造自己的軟件研發(fā)團隊，將‘命運’掌握在自己手中。”魏冬表示，由此也使車企與零部件供應商的關系開始產(chǎn)生新的變化，這其中，既有分工各自加強所擅長技術領域者，也有車企與零部件供應商合作開發(fā)新車型者等，技術競爭的方式將多樣化。

在算力芯片及平臺供應商中，目前包括英偉達、瑞薩、恩智浦、德州儀器、Mobileye、賽靈思，以及華為、地平線等均推出了自己的算力芯片或算力平臺。

值得注意的是，在汽車芯片短缺危機的背景下，特斯拉與三星合作開發(fā)了一款全新的5納米算力芯片，是目前全球業(yè)內(nèi)最先進制程的算力芯片之一，其將被用于特斯拉下一代自動駕駛計算平臺HW 4.0上。而且，該芯片計劃于年內(nèi)量產(chǎn)。

日新月異的技術競爭，正推動汽車產(chǎn)業(yè)變革加速。中國汽車工程學會近日發(fā)布的技術趨勢顯示，域控制器將實現(xiàn)由單域控制向跨域融合形態(tài)的技術突破;大算力車規(guī)級計算芯片，在明年即將實現(xiàn)量產(chǎn)、裝車。“域控制器發(fā)展的將來形態(tài)很可能就是只有一個中央域，如同電腦和手機一樣，核心就是一顆SoC芯片(系統(tǒng)級芯片)。”張睿林認為。(記者 趙建國)