【導讀】如果我們將一輛乘用車想象為多個電子控製單元 (ECU) 的集合，這些 ECU 會分布在汽車的各個位置並使用不同的網絡相互通信。在為實現車聯網 (V2X)、自動駕駛和汽車電氣化添加更多先進的汽車電子產品時，ECU 數量和交換數據量都會增加。 

域架構簡介

在域架構中，ECU 可根據不同功能分為不同的域。而區域架構則是一種按照 ECU 在汽車內的位置分類的新方法，並由中央網關來管理通信。這種物理接近性可減少 ECU 之間的布線，從而節省空間並降低汽車重量，同時還能提高處理器速度。

為了更好地了解域架構，可以首先了解根據功能將 ECU 分成的五個域，如表 1 所示。

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表 1：ECU 通常分為五個域 

ECU 除了通過其自身域內部的特定和相關網絡進行通信和交換數據，也會與域外的 ECU 通信。由於不同域會采用不同的網絡，因此會將網關作為通信橋梁。 

圖 1 展示了一輛采用基於域架構的汽車。在此圖中
，有一個中央網關模塊連接到汽車內的各個域。每個域可執行多種功能。域控製器（例如動力總成的車輛控製單元）就包括了網關功能。此域網關支持在相關域的 ECU 之間以及該域與車輛其餘部分之間數據通信。

域控製器還包含 ECU，通常由多個 ECU 集成實現
，能夠更大程度降低係統成本。TI 的 Jacinto™ 7 處理器集成了 Arm® Cortex® A-72 內核來進行原始數據處理，集成了 Arm Cortex R-5F 進行實時控製，也集成了用於高速聯網的千兆位時間敏感網絡 (TSN) 和以太網交換機。

圖 1：域架構

區域架構簡介

如果把汽車比作房間


，而把 ECU 比(bi)作(zuo)聚(ju)集(ji)在(zai)該(gai)房(fang)間(jian)內(nei)討(tao)論(lun)不(bu)同(tong)話(hua)題(ti)的(de)人(ren)，那(na)麼(me)域(yu)架(jia)構(gou)的(de)作(zuo)用(yong)就(jiu)相(xiang)當(dang)於(yu)對(dui)這(zhe)些(xie)人(ren)隨(sui)機(ji)分(fen)配(pei)位(wei)置(zhi)
，使(shi)得(de)他(ta)們(men)需(xu)要(yao)提(ti)高(gao)音(yin)量(liang)才(cai)能(neng)與(yu)房(fang)間(jian)另(ling)一(yi)端(duan)討(tao)論(lun)相(xiang)同(tong)話(hua)題(ti)的(de)人(ren)交(jiao)流(liu)。

圖 2 展示了一輛根據 ECU 在zai汽qi車che內nei的de位wei置zhi組zu織zhi布bu局ju的de區qu域yu架jia構gou車che輛liang

，並bing另ling外wai增zeng加jia了le一yi個ge車che輛liang計ji算suan模mo塊kuai。該gai車che輛liang計ji算suan模mo塊kuai是shi一yi個ge具ju有you高gao處chu理li能neng力li的de計ji算suan機ji，用yong於yu執zhi行xing各ge種zhong函han數shu的de所suo有you計ji算suan。該gai圖tu還hai展zhan示shi了le汽qi車che不bu同tong區qu域yu的de區qu域yu模mo塊kuai和he相xiang關guan邊bian緣yuan節jie點dian。 

雖然說可以使用控製器局域網 (CAN) 等低帶寬網絡在不同的區域模塊和中央網關/jisuanmokuaizhijianjinxingtongxin，buguo，yitaiwangdenggaosuwangluoyeshibucuodexuanze，yinweicileiwangluozaiqichegongzuowenduneijuyougaokekaoxingqiekeyipingwenyunxing。duiyuzhongyangjisuanhequyumokuaizhongdefenbushijisuan
，PCIe 是非常合適的網絡選擇。

圖 2：區域架構中的配電模塊

區域架構的電源優勢

工程師還通過這種 ECU 重組來優化電源架構

，特別是重新設計智能接線盒後，可為車輛內的不同負載和 ECU 配電。具體來說，工程師正在用半導體解決方案來替換繼電器和保險絲。

在區域架構中，配電盒會經過特定布置使每個區域都有相應的配電單元為其模塊供電。圖 2 zhanshilequyujiagouzhongdepeidianlinian，ninkeyikandaoqizhongmeigequyudoujichenglepeidiangongnengheguanliwangluoliuliangdequyumokuai。xinxingpeidianjiagoujiangshixianxianshudianlanqinglianghua，congertigaoneiranjicheliangderanyouxiao 率，並提高電池供電型電動車輛的行駛裏程。

從域架構過渡到區域架構——交叉架構應運而生

將(jiang)完(wan)整(zheng)車(che)輛(liang)架(jia)構(gou)從(cong)當(dang)前(qian)域(yu)架(jia)構(gou)過(guo)渡(du)到(dao)新(xin)區(qu)域(yu)架(jia)構(gou)是(shi)一(yi)個(ge)浩(hao)大(da)的(de)工(gong)程(cheng)。這(zhe)不(bu)僅(jin)需(xu)要(yao)設(she)計(ji)新(xin)的(de)區(qu)域(yu)模(mo)塊(kuai)，還(hai)必(bi)須(xu)重(zhong)新(xin)開(kai)發(fa)和(he)配(pei)置(zhi)大(da)部(bu)分(fen)軟(ruan)件(jian)，以(yi)便(bian)支(zhi)持(chi)新(xin)架(jia)構(gou)。此(ci)外(wai)，替(ti)代(dai)熔(rong)斷(duan)型(xing)保(bao)險(xian)絲(si)和(he)重(zhong)新(xin)設(she)計(ji)完(wan)整(zheng)車(che)輛(liang)線(xian)束(shu)都(dou)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)全(quan)麵(mian)驗(yan)證(zheng)。總(zong)而(er)言(yan)之(zhi)
，車(che)輛(liang)架(jia)構(gou)可(ke)能(neng)會(hui)遷(qian)移(yi)到(dao)交(jiao)叉(cha)架(jia)構(gou)。

圖 3 展示了融合現有域架構和新區域架構的交叉架構。此類架構將保留域和相應的邊緣節點。區域架構的中央計算可能會細分為 ADAS、IVI 和 VCU 計ji算suan模mo塊kuai
，其qi中zhong域yu特te定ding邊bian緣yuan節jie點dian直zhi接jie與yu相xiang應ying的de中zhong央yang計ji算suan模mo塊kuai通tong信xin。交jiao叉cha架jia構gou中zhong的de區qu域yu模mo塊kuai很hen可ke能neng會hui注zhu重zhong配pei電dian，而er不bu是shi區qu域yu中zhong所suo有you邊bian緣yuan節jie點dian的de網wang關guan。也ye就jiu是shi說shuo，區qu域yu模mo塊kuai更geng像xiang是shi傳chuan統tong的de車che身shen控kong製zhi模mo塊kuai (BCM)
，不同的是汽車中將會有多個此類模塊。

圖 3：交叉架構 

結語

隨著 ECU 數量的不斷增加，汽車架構已經發展成一種根據每個 ECU 所(suo)執(zhi)行(xing)的(de)相(xiang)關(guan)功(gong)能(neng)對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)分(fen)組(zu)的(de)域(yu)架(jia)構(gou)。然(ran)而(er)，這(zhe)也(ye)提(ti)高(gao)了(le)網(wang)絡(luo)和(he)配(pei)電(dian)的(de)複(fu)雜(za)性(xing)。汽(qi)車(che)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)目(mu)前(qian)正(zheng)在(zai)設(she)計(ji)基(ji)於(yu)區(qu)域(yu)架(jia)構(gou)的(de)車(che)輛(liang)
，以(yi)其(qi)優(you)化(hua)數(shu)據(ju)和(he)配(pei)電(dian)，這(zhe)種(zhong)汽(qi)車(che)將(jiang)會(hui)是(shi)采(cai)用(yong)交(jiao)叉(cha)架(jia)構(gou)的(de)第(di)一(yi)代(dai)汽(qi)車(che)。新(xin)區(qu)域(yu)架(jia)構(gou)最(zui)終(zhong)會(hui)實(shi)現(xian)線(xian)束(shu)電(dian)纜(lan)輕(qing)量(liang)化(hua)
，從(cong)而(er)提(ti)高(gao)內(nei)燃(ran)機(ji)車(che)輛(liang)的(de)燃(ran)油(you)效(xiao)率(lv)，並(bing)提(ti)高(gao)電(dian)池(chi)供(gong)電(dian)型(xing)電(dian)動(dong)車(che)輛(liang)的(de)行(xing)駛(shi)裏(li)程(cheng)。

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