期刊介绍
期刊导读
软件定义汽车时代,谁将引领下一代智能网联汽
2018 年美国《消费者报告》杂志指出,Model 3 在高速行驶状态下紧急刹车方面存在严重问题。具体来说,当Model 3以60英里/小时时速行驶时,其制动距离约为46.3米,远高于同级别其他车型。
随后,Model 3 远程推送固件升级,让紧急刹车距离缩短了大约 6.1 米。
特斯拉model 3
这篇报道中 Model 3 所体现出来的能力就是“软件定义汽车”的能力,而这个能力得以实现的基础就是特斯拉所采用的先进电子电气架构设计!
整车的电子电气架构通常简称E/E架构(Electrical/Electronic Architecture)。它是指对汽车的传感器、处理器、控制器(ECU)、线束、信息娱乐系统以及底盘系统等整车软硬件进行系统设计的方案。
通俗来讲,汽车电子电气架构就是如何将一辆汽车中所有电子/电气零部件按照需求运转的整体解决方案,这其中包括了所需的各种硬件、配套的软件。E/E 架构这一概念最早由知名的汽车一级供应商德尔福提出,后来被汽车行业广泛采用。近几年,随着汽车“新四化”的发展,汽车快速走向智能化、网联化,传统的E/E架构渐渐无法满足车内数据传输、感知计算、软件升级等功能和性能要求,传统主机厂和一级供应商逐渐受到严峻的技术挑战。?
先是特斯拉以新一代集中式布局的 E/E 架构率先发力,后有供应商如博世、安波福、大陆等强调 E/E 架构要从分布式向集中式转变。?
而想要实现更好的智能驾驶,电子电气架构的先进程度决定着“底线”,也就是说无论是哪家车企,在当前汽车“新四化”的技术大趋势和产业环境下,要想提升产品力不被市场抛弃,势必要采用先进的电子电气架构来设计生产整车。
汽车电子架构从分布式向集中化演进? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?未来汽车行业发展是“软件定义汽车”,普华永道、德勤等调研机构给出的数据显示:汽车行业的创新约 90%都来自于汽车电子和软件领域;预计到 2025 年,每辆汽车上的电子元件与软件成本将上升至车辆总成本的 35% 以上;预计到 2030 年,整个汽车行业年度研发支出的 30% 将用于软件(操作系统内核/驱动程序/中间件/协议栈/工具链/基础IP及算法/AI/App/UI等等),总额达 460亿美元;未来的自动驾驶汽车,将需要 3 ~ 5 亿行软件代码来驱动。
在智能网联汽车的数字化大趋势之下,汽车价值链上的所有企业均在努力尝试从软件和电子技术的创新中脱颖而出。
目前,根据博世对电子电气架构的划分,电子电气架构演进趋势大致分为分布式的E/E架构、域集中化的E/E架构、车集中化的E/E架构三种。博世进一步用六个阶段来描述E/E架构的发展趋势,从简单到复杂依次为:模块化、集成化、集中化、域融合、中央计算和车-云计算。
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更加集中的E/E 架构会极大降低电子系统的复杂度,节约车内通信带宽及布线成本,这意味着生产成本、重量和安装空间的极大优化。
从整体来看,当前国内传统车企大都处于第二阶段,甚至还有不少处于第一阶段,在下一代平台上才布置了第三阶段的架构。而特斯拉早已进入第四阶段,并正逐步向第五阶段迈进。?
传统车企向下一代电子电气架构的转型过程中,缘何面临诸多挑战?? ?
首先,这些领域对于传统车企而言几乎都是陌生领域,有巨大的学习成本。集中式架构意味着大量的半导体芯片应用和软件开发工作。例如,去年初日经社对特斯拉Model 3的拆解及报道中指出特斯拉的电气架构领先丰田和大众至少6年,其中一名来自日本大型整车厂的工程师直言“We cannot do it”。?
其次,由于新架构中的软件研发采取的工作模式与过去OEM厂截然不同,本质上是半导体芯片和软件互联网企业的模式,这就需要传统车企对内部组织架构、工作流程等做一系列重大调整和改革。将如此庞大资源投入到不熟悉的领域,甚至需要单独成立部门或者公司才能实现新的研发模式,该如何实现盈利,什么时候实现盈利都是传统车企面临的巨大挑战。例如,大众汽车前CEO迪斯于去年6月离职,其离职据传被认为在电动化方面推进得过于激进。?
与特斯拉的全自研模式不同,传统车企现有的平台、产品和技术、特别是电子电气构架高度依赖汽车一级供应商(如博世大陆等),如果采用全新的中央计算架构,则需要自研行车电脑、传感器、操作系统、应用程序等模块,这几乎需要重构整个供应链体系,代价巨大。所以对传统车企来说,当前最好的解决办法就是基于行业的国际标准和开放式架构,与一家或者多家供应商来协同技术并合作开发。这样做的成本较低且效率高。?
文章来源:《下一代英才》 网址: http://www.xydbjb.cn/zonghexinwen/2021/0522/1777.html
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