电子电气架构从“分布/功能域”到“中央计算+区域”的演进，使得软件定义汽车 (SDV) 成为现实。2024年9月3日，在第四届智能汽车域控制器与中央计算平台创新峰会上，英飞凌科技高级副总裁、英飞凌科技汽车业务大中华区负责人曹彦飞表示，相关数据显示，整车“中央计算+区域架构”的占比会从2022年的2%，大幅提升到2034年的46%。
区域架构的主要优势是什么？曹彦飞认为可概括为成本优势、软件OTA更新迭代、更加智能安全的配电网络三个维度。区域架构下的ECU会怎样演进？曹彦飞坦言，在现在的架构基础之上，首先趋势之一是所谓真正的跨域，意味着在不同的物理域中会包含不同的功能域另外一个趋势是将车身域分为几个区域控制器，其他功能域也按照物理位置集成，典型的如动力总成的多合一。
针对未来E/E架构演进的关键技术基石，英飞凌有完整且前瞻的产品和系统方案。英飞凌MCU——AURIX?, TRAVEO? amp; PSoC? 产品系列——成功覆盖了整个汽车应用领域，特别是各种类型的区域控制器。
英飞凌科技高级副总裁、英飞凌科技汽车业务大中华区负责人
以下为演讲内容整理:
EEA演变的趋势思考
EEA架构从早期的分布式到功能域，再到物理区域，逐渐形成了功能域和区域混合，最后到中央计算+区域的演变进程。Samp;P global数据显示，随着时间推移，分布式会逐渐减少，“中央计算+区域”+“功能域”将占据主体地位。
图源:英飞凌科技
区域架构的主要优势有三点。一是成本角度，尤其是物理域以后，传感器和执行器比较靠近它所在的控制单元，会大量减少ECU的数量。随着ECU数量的减少，我们可以减少很多连接器、housing、线束等，降低成本。二是更便捷的软件及功能迭代。架构可以做软硬件的解耦，适用于当前不同的分工，可以多方联合进行软件开发，更加便捷。三是域控架构能够为我们提供更智能、更安全的配电网络，包括一级配电网络、二级配电网络等。
域控未来的发展趋势将会是怎样的？我们看到，当前有不同的演变方向。在现在的架构基础之上，趋势之一是真正的跨域，这意味着在不同的物理域中会包含不同的功能域。另外一个趋势是以将车身域分为几个区域控制器，其他功能域也按照物理位置集成，比较典型的有动力总成的多合一，如VMC、ADAS、底盘等。对于所谓的cross domain跨域融合，会有多种功能的集成，取决于OEM或Tire1对系统的集成能力，也取决于它的架构。
EEA的关键技术
EEA涉及的关键技术较多。从芯片维度看，大中华区汽车芯片仍旧以两位数的增速增长，其中有非常多的应用，如ADAS、Powertrain等，另外还有一些传统的应用是在下降的。在这之中，最大的增速就来自于EEA这种新型的电子电气架构
图源:英飞凌科技
从技术角度来看，其中涉及的关键技术包括通信、高速以太网、串行解串的高速总线技术等。其中还有大算力的中央计算单元SOC，配合MCU，以及时间敏感网络TSN、面向服务件的SOA、传感器、执行器、信号转换等。另外还有十分重要的功能安全和信息安全以及整车配电技术。目前许多车厂都在布局48伏的整车配电，也是十分重要的技术趋势。
英飞凌的EEA系统解决方案
我们在EEA布局了许多年，在中国区也成立了专门的项目组，与车厂、Tire1的供应商展开了深入合作。应对以下两大趋势，我们都有系统级的解决产品。由于两种方案对芯片的要求并不相同，比如第一种cross domain的功能安全要求高，算力要求高，IO接口资源要求丰富，以Aurix TC3x、TC4x为主控MCU，系统级的解决方案包括高低边驱动，电机驱动等功率器件。对于第二种趋势，尤其是body zone层面，我们有性价比相对较高的Traveo II，搭配系统级的解决方案。
图源:英飞凌科技
围绕32位微控制器主芯片的全面系统级解决方案涵盖了所有必要的外围芯片，通过精心设计的产品组合，能够无缝集成至整个系统中，从而构成真正意义上的全方位解决方案。我们拥有丰富的成熟的参考设计方案库，这些设计不仅包含在我们的专家体系中，也展示于官方网站，供感兴趣的用户参考借鉴。
我们的产品范畴广泛覆盖至车身控制的所有应用领域，从HMI扩展至车身管理、底盘控制、动力总成，再到ADAS及EEA。我们根据不同的性能需求与配置要求，提供了多样化的MCU系列，其中，性价比突出的PSoC系列与TraveoII系列主要针对车身控制及HMI优化。面向高功能安全与信息安全的动力总成、底盘控制及ADAS领域，则主推高性能的AURIX系列MCU。
AURIX系列微控制器目前已演进至第四代，其中TC2x与TC3x型号在市场上取得了显著的成功。AURIX之所以能够获得如此广泛的认可，主要得益于其长期以来的行业验证与卓越表现。迄今为止，该系列微控制器累计出货量已突破10亿颗，赢得了市场、客户及工程师们的一致好评。
针对当前主推的新一代产品TC4x，我们在全国范围内布局了六大培训中心，覆盖了物理空间上的东西南北中区域。它集成了极为丰富的互联通信接口，为设备间的高效数据传输提供了坚实的基础。同时，配备了充裕的代码与数据存储空间，确保了系统在复杂应用场景下的稳定运行与快速响应。在数据处理与路由方面，TC4x内置了先进的CANRouting Engine与Data Routing Engine，实现了CAN网络与以太网之间的高效路由加速，极大地提升了数据传输效率与灵活性。
信息安全层面，TC4x同样展现出了卓越的能力。它搭载了Cyber Security Real-Time Model与Inceptive Security Shield等硬件加速器，能够为用户提供对称与非对称加密算法的加速引擎，有效保障数据传输与存储的安全性。
此外，TC4x还引入了虚拟化Hypervisor技术，这在EEA系统中显得尤为重要。通过Hypervisor，TC4x能够轻松实现跨域、跨功能、跨应用的资源分区与隔离，支持不同操作系统的同时运行，甚至能够容纳不同团队、不同开发进度的项目在同一MCU上并行开发。
TC3x至TC4x的升级标志着微控制器领域的一次重要跨代际演进，其中蕴含了深厚的延续性与创新性。首先，在架构层面，生态、工具链都是可以延续的，我们所有的TC3x、TC4x相同封装之间的引脚都有高度的兼容性，是被业界认可的高功能安全、信息安全，这些都会在TC4x上得到延展和加强。
生态是微控制器的重要部分。在软件、中间件、编辑器、调试器等多个领域，我们与国内外众多优秀的合作伙伴建立了紧密的合作关系。在多年合作的基础之上，我们也在积极投入TC4x的研发和布局，致力于为用户提供更好的生态。
