汽车域控制器行业研究：2019-2025年均增长50.7%.docx

汽车域控制器行业研究 汽车电子控制器（ECU）是汽车专用微机控制器，负责接收来自传感器的信息，进行处理，输出相应的控制指令给到执行器执行。ECU 的核心在于微处理器，微处理器包括 MCU、MPU、DSP 和逻辑 IC 等。ECU 领先企业包括博世、电装、大陆、Aptiv、伟世通等。 随着车辆的电子化程度逐渐提高，ECU 占领了整个汽车，从防抱死制动系统、四轮驱动系统、电控自动变速器、主动悬架系统、安全气囊系统，逐渐延伸到了车身安全、网络、娱乐、传感控制系统等。汽车 ECU 迅速增加，高端车型里的 ECU 平均达到 50-70 个，个别车型 ECU 数量超过 100。 然而，随着车载传感器数量越来越多，传感器与 ECU 一一对应使得车辆整体性能下降，线路复杂性也急剧增加。这时 DCU（域控制器）和 MDC（多域控制器）等更强大的中心化架构逐步替代了分布式架构。 域控制器（DCU，Domain Control Unit）的概念最早是由以博世、大陆为首的 Tier1 提出，它的出现是为了解决信息安全，以及 ECU 瓶颈的问题。域控制器因为有强大的硬件计算能力与丰富的软件接口支持，使得更多核心功能模块集中于域控制器内，系统功能集成度大大提高，这样对于功能的感知与执行的硬件要求降低。 加之数据交互的接口标准化，会让这些零部件变成标准零件，从而降低这部分零部件开发/制造成本。也就是说，外围零件只关注本身基本功能，而中央域控制器关注系统级功能实现。 例如，伟世通将仪表 ECU 和车机 ECU 整合为座舱域控制器 SmartCore，而自动驾驶域控制器的要求更高，一般要具备多传感器融合、定位、路径规划、决策控制、V2X、高速通讯的能力，通常需要外接多种摄像头（单目、双目）、多个毫米波雷达、激光雷达、IMU 等设备。 由于要完成大量运算，域控制器一般都要配备一个运算力强大的核心处理器，能够提供对智能座舱和不同级别自动驾驶算力的支持，业内有 NVIDIA、英飞凌、瑞萨、TI、NXP、Mobileye 等多个方案。利用处理能力强大的多核 CPU/GPU 芯片相对集中的去控制每个域，以取代以前的分布式汽车电子电气架构（EEA）。 上图是博世的汽车电子电气架构进化图，包括 Modular，Integration, Centralization, Fusion,Vehicle Computer, Vehicle Cloud Computing 六个层次。其中域控制器应用在第三层（Centralization），多域控制器应用在第四层（Fusion）。 目前新车 E/E 架构设计已大量采用域控制器。以奇点 iS6 为例，采用了基于域控制器加车载以太网的网络拓扑结构，将车内电子架构划分为 5 个域，分别为：智能驾驶域、智能信息域、车身域、底盘域、动力域。同时奇点汽车采用集成式设计，也就是将所有传感器数据集中到智能驾驶域控制器。由智能驾驶域控制器做数据处理和决策规划，从而实现各种 ADAS 智能驾驶功能，包括自适应巡航、车道保持、自动泊车等。 这意味着大多数 ADAS/AD 功能将由整车厂自己开发完成。根据技术专家“冷酷的冬瓜”的研究：纵观特斯拉三代车型，Model S、Model X 再到 Model 3 的演变，实质是功能的重分配，不断把功能从供应商手中拿回来自行开发的过程。 而 Model S 的 E/E 架构设计，早已一步跨到了第五层 (Vehicle Computer 层级) 。随着汽车 E/E 架构的演变进化，主机厂和汽车电子供应商的供应关系正发生深刻变革。由于汽车电子硬件走向集中化的趋势，汽车电子供应商数量将减少，同时域控制器供应商将更加重要。 以座舱域控制器为例，一般会集成仪表和车机，未来则会逐步整合空调控制、HUD、后视镜、手势识别、DMS，甚至包括 T-BOX 和 OBU。一辆自动驾驶汽车每小时产生的数据量将达 4TB，传感器融合和 3D 定位等高级功能将在自动驾驶域控制器上运行。 和域控制器紧密连接的中央网关，负责发送与接收安全关键数据，将始终直接且仅连接到整车企业的后台。OTA 则实现域控制器功能的不断更新，有助于开发新功能、确保网络安全，并使车企得以更快部署功能与软件。域控制器厂商和车厂的开发合作将更加紧密。 德赛西威认为：在自动驾驶域控制器领域，预计未来 Tier1 与整车厂之间将采取两种合作方式。其一，Tier1 负责中间层以及硬件生产，整车厂负责自动驾驶软件部分。Tier1 的优势在于以合理的成本将产品生产出来并且加速产品落地，因此整车厂和 Tier1 进行合作生产方式是必然，前者负责自动驾驶软件部分，后者负责硬件生产、中间层以及芯片方案整。