作者：佐思產(chǎn)研
來源：佐思汽車研究
ECU（Electronic Control Unit）是電子控制單元，是汽車專用微機(jī)控制器。汽車電子控制器的作用是接收來自傳感器的信息，進(jìn)行處理，輸出相應(yīng)的控制指令給到執(zhí)行器執(zhí)行。汽車ECU的核心在于微處理器，微處理器包括MCU、MPU、DSP 和邏輯IC 等。ECU領(lǐng)先企業(yè)包括博世、電裝、大陸、Aptiv、偉世通等。
隨著車輛的電子化程度逐漸提高，ECU占領(lǐng)了整個汽車，從防抱死制動系統(tǒng)、四輪驅(qū)動系統(tǒng)、電控自動變速器、主動懸架系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng)， 逐漸延伸到了車身安全、網(wǎng)絡(luò)、娛樂、傳感控制系統(tǒng)等。 汽車 ECU 迅速增加，高端車型里的 ECU 平均達(dá)到 50-70 個，個別車型ECU數(shù)量超過100。
隨著車載傳感器數(shù)量越來越多，傳感器與 ECU一一對應(yīng)使得車輛整體性能下降，線路復(fù)雜性也急劇增加，此時 DCU（域控制器） 和 MDC（多域控制器）等更強(qiáng)大的中心化架構(gòu)逐步替代了分布式架構(gòu)。
域控制器（DCU，Domain Control Unit）的概念最早是由以博世、大陸為首的Tier1提出，它的出現(xiàn)是為了解決信息安全，以及ECU瓶頸的問題。域控制器因為有強(qiáng)大的硬件計算能力與豐富的軟件接口支持，使得更多核心功能模塊集中于域控制器內(nèi)，系統(tǒng)功能集成度大大提高，這樣對于功能的感知與執(zhí)行的硬件要求降低。加之?dāng)?shù)據(jù)交互的接口標(biāo)準(zhǔn)化，會讓這些零部件變成標(biāo)準(zhǔn)零件，從而降低這部分零部件開發(fā)/制造成本。也就是說，外圍零件只關(guān)注本身基本功能，而中央域控制器關(guān)注系統(tǒng)級功能實現(xiàn)。
例：偉世通將儀表ECU和車機(jī)ECU整合為座艙域控制器SmartCore
而自動駕駛域控制器的要求更高，一般要具備多傳感器融合、定位、路徑規(guī)劃、決策控制、V2X、高速通訊的能力，通常需要外接多種攝像頭（單目、雙目）、多個毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、IMU等設(shè)備。
由于要完成大量運算，域控制器一般都要配備一個運算力強(qiáng)大的核心處理器，能夠提供對智能座艙和不同級別自動駕駛算力的支持，業(yè)內(nèi)有NVIDIA、英飛凌、瑞薩、TI、NXP、Mobileye等多個方案。利用處理能力強(qiáng)大的多核 CPU/GPU 芯片相對集中的去控制每個域，以取代以前的分布式汽車電子電氣架構(gòu)（EEA）。
上圖是博世的汽車電子電氣架構(gòu)進(jìn)化圖，包括Modular，Integration, Centralization, Fusion,Vehicle Computer, Vehicle Cloud Computing六個層次。其中域控制器應(yīng)用在第三層（Centralization），多域控制器應(yīng)用在第四層（Fusion）。
目前新車E/E架構(gòu)設(shè)計已大量采用域控制器。以奇點iS6為例，采用了基于域控制器加車載以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將車內(nèi)電子架構(gòu)劃分為5個域，分別為：智能駕駛域、智能信息域、車身域、底盤域、動力域。同時奇點汽車采用集成式設(shè)計，也就是將所有傳感器數(shù)據(jù)集中到智能駕駛域控制器。由智能駕駛域控制器做數(shù)據(jù)處理和決策規(guī)劃，從而實現(xiàn)各種ADAS智能駕駛功能，包括自適應(yīng)巡航、車道保持、自動泊車等。這意味著大多數(shù)ADAS/AD功能將由整車廠自己開發(fā)完成。
根據(jù)技術(shù)專家“冷酷的冬瓜”的研究：縱觀特斯拉三代車型，Model S、Model X 再到 Model 3 的演變，實質(zhì)是功能的重分配，不斷把功能從供應(yīng)商手中拿回來自行開發(fā)的過程。而Model S的E/E架構(gòu)設(shè)計，早已一步跨到了第五層 (Vehicle Computer層級) 。
隨著汽車E/E架構(gòu)的演變進(jìn)化，主機(jī)廠和汽車電子供應(yīng)商的供應(yīng)關(guān)系正發(fā)生深刻變革。由于汽車電子硬件走向集中化的趨勢，汽車電子供應(yīng)商數(shù)量將減少，同時域控制器供應(yīng)商將更加重要。
以座艙域控制器為例，一般會集成儀表和車機(jī)，未來則會逐步整合空調(diào)控制、HUD、后視鏡、手勢識別、DMS，甚至包括T-BOX和OBU。
一輛自動駕駛汽車每小時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將達(dá)4TB，傳感器融合和3D定位等高級功能將在自動駕駛域控制器上運行。
和域控制器緊密連接的中央網(wǎng)關(guān)，負(fù)責(zé)發(fā)送與接收安全關(guān)鍵數(shù)據(jù)，將始終直接且僅連接到整車企業(yè)的后臺。OTA則實現(xiàn)域控制器功能的不斷更新，有助于開發(fā)新功能、確保網(wǎng)絡(luò)安全，并使車企得以更快部署功能與軟件。
域控制器廠商和車廠的開發(fā)合作將更加緊密。
德賽西威認(rèn)為：在自動駕駛域控制器領(lǐng)域，預(yù)計未來Tier1與整車廠之間將采取兩種合作方式。
從下面兩個圖表，可以看到無論是座艙域控制器，還是自動駕駛域控制器，都有控制器供應(yīng)商和主機(jī)廠、域控制器供應(yīng)商和芯片廠商緊密合作開發(fā)的趨勢。
由于域控制器屬于前裝汽車電子產(chǎn)品，從設(shè)計到量產(chǎn)上市一般需要兩年以上。上述供應(yīng)商的域控制器產(chǎn)品多數(shù)還在研發(fā)階段。Aptiv和偉世通動作是最快的，已經(jīng)有產(chǎn)品量產(chǎn)了。
根據(jù)佐思產(chǎn)研的預(yù)測，2025年全球汽車域控制器（座艙+自動駕駛）出貨量將超過1400萬套，2019-2025年均增長50.7%。
縱觀整個域控制器產(chǎn)業(yè)，近兩年中國企業(yè)的崛起是一大特色，譬如德賽西威、百度、東軟、海高汽車、布谷鳥、環(huán)宇智行、知行科技等。
