什么是域控制器（DCU），对汽车未来电子架构有什么影响？

什么是域控制器(DCU)?对汽车未来电子架构有什么影响？ECU是汽车某功能或者多个功能的电子控制单元，它和普通的电脑一样，由微控制器(MCU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及驱动等大规模集成电路组成。ECU也称为汽车电脑，车载电脑，也是电子电气架构EEA(Electrical/ElectronicArchitecture)的核心组成部分。随着智能座舱和智能驾驶的快速发展，汽车作为人们移动的第三空间，不仅要满足驾驶的安全和舒适性，还要满足人们的生活、工作等越来越繁复的需求。如果沿用不断增长ECU的布局方式，很明显会带来巨大的隐患。现在100个ECU的布线就已经非常复杂了，而后期如果200个，300个，甚至1000个ECU呢？那就是彼此连接的线路会越来越复杂，链接各ECU的线束越来越多。无论是在工艺上还是成本上，都会带来巨大的挑战。而且在实际开发中，采用数量越来越多的ECU还会出现一个难题，那就是这一两百个ECU是来自不同的供应商，通过Can总线进行互相通讯。但是很有可能不同供应商的底层框架是不同的，采用不同的编程语言和风格，在实际的互相沟通中会出现问题，有时候会产生鸡同鸭讲，你发过来的信息我看不懂的情况，那到底要谁兼容谁。现在这个补丁打了，后期如果要升级，又怎么维护和OTA升级。用的ECU越多，供应商越多，就会涉及到保大保小，供应商博弈的难题，给开发验证部门带来额外的困难，甚至会造成新车研发的周期大为延迟，或者强行退出的车型出现一堆问题。而整合多个ECU的DCU将会大大优化整车的电子电器线路，也会对研发和后期的实际整体化运行带来极大的益处。目前EEA主要的方向是模块化和集成化，DCU是必不可少的一个环节。DCU的整合使得车载电子电器形成了Domain的域架构。比如智能座舱的DCU就可以把原先单独的ECU整合起来利用多核CPU/GPU等芯片来完成原本多个功能所需要的车载计算。下图是2017年博世提出的关于EEA的战略图分为六个小阶段三个大阶段。从现在的分布式电子电气架构向域集中的电子电气架构发展直到最后采用车辆集中电子电气架构也就是车云计算车端将作为一台采用极少硬件的虚拟电脑主要的计算功能全部在云端。而现在的绝大部分市面上的车型还是分布式架构的阶段。但随着智能座舱和智能驾驶的快速发展使得域集中的电子电气架构成为了车企的主推方向。通过DCU的整合分布在车辆不同部位的硬件可以更加有效率地互联且节省了布线成本设计的难度。现在的典型域分布是动力总成底盘控制车身控制智能驾驶(ADAS)娱乐系统这五个主要的域。这里不得不说下特斯拉正是特斯拉带来了EEA的集中化变革并第一个在量产车内实现新的EEA布局。特斯拉在2018年推出的Model3采用的就是域结构。特斯拉的域控制器整合成了左域控制器前域控制器右域控制器和中央计算单元比如左域控制器就能控制车辆左边的一些电气系统左边车窗、车门、部分底盘、部分动力系统等。其中域结构的方式大幅减少了线束长度降低了材料人工成本除此之外还减少了车体重量电线电阻有效减少能量损耗提高了新能源车的续航以特斯拉为例ModelS还是原本的EEA布局一共有3000米长的线束采用了域控制器为核心后Model3只剩下1500米而ModelY的新款车型预计线束会减到只有100米。

说DCU域控制器(DomainControllerUnit)之前，一定要先了解什么是ECU电子控制单元(ElectronicControlUnit)。

ECU是汽车某功能或者多个功能的电子控制单元，它和普通的电脑一样,由微控制器(MCU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及驱动等大规模集成电路组成。

ECU也称为汽车电脑，车载电脑，也是电子电气架构EEA(Electrical/ElectronicArchitecture)的核心组成部分。

如早期成熟的EEA方案就是以功能为导向的设计方案，把每个元器件的功能和它相关的传感器及执行器组合成一个整体。

例如玻璃升降控制系统，由中央电脑，门上的控制面板和电动机组成。每个系统都需要中央电脑、传感器、执行器来进行组建。

但这种方式的缺点就是费用高，因为各个部件随着功能的增多而增加，且部件之间都需要进行数据交换，导线也会增加。

1994年，奥迪A8使用了5个ECU，用于控制发动机工作。

2010年，奥迪A8上面使用了超过100个ECU，用在了动力系统、底盘控制、智能驾驶、娱乐系统、安全系统上。

现在的智能汽车，车载电子电器越来越多，需要满足的各项功能越来越多，少的用七八十个ECU，多的甚至有两百个ECU来执行各项功能。

而随着智能汽车的发展，尤其是智能座舱和智能驾驶的发展，汽车作为人们移动的第三空间，不仅要满足驾驶的安全和舒适性，还要满足人们的生活、工作等越来越繁复的需求。

如果沿用不断增长ECU的布局方式，很明显会带来巨大的隐患。现在100个ECU的布线就已经非常复杂了，而后期如果200个，300个，甚至1000个ECU呢？

那就是彼此连接的线路会越来越复杂，链接各ECU的线束越来越多。无论是在工艺上还是成本上，都会带来巨大的挑战。

而且在实际开发中，采用数量越来越多的ECU还会出现一个难题，那就是这一两百个ECU是来自不同的供应商，通过Can总线进行互相通讯。

但是很有可能不同供应商的底层框架是不同的，采用不同的编程语言和风格，在实际的互相沟通中会出现问题，有时候会产生鸡同鸭讲，你发过来的信息我看不懂的情况，那到底要谁兼容谁。现在这个补丁打了，后期如果要升级，又怎么维护和OTA升级。

用的ECU越多，供应商越多，就会涉及到保大保小，供应商博弈的难题，给开发验证部门带来额外的困难，甚至会造成新车研发的周期大为延迟，或者强行退出的车型出现一堆问题。

而整合多个ECU的DCU，将会大大优化整车的电子电器线路，也会对研发和后期的实际整体化运行带来极大的益处。

目前EEA主要的方向是模块化和集成化，DCU是必不可少的一个环节。DCU的整合，使得车载电子电器形成了Domain的域架构。

比如以模块为导向的EEA设计方案，是将一个确定功能的电子设备视为一个功能模块，比如车上的四个车门和行李厢的门作为一个功能模块。或者把功能组成的模块分成各个域，比如动力系统是一个域，驾驶辅助、底盘是一个域，内部空间是一个域，远程信息处理和信息娱乐是一个域，各个域通过中央网关链接在一起。

例如智能座舱的DCU就可以把原先单独的ECU整合起来，利用多核CPU/GPU等芯片来完成原本多个功能所需要的车载计算，比如车厢内的人机交互，屏幕互联显示，DMS、HUD等。

下图是2017年博世提出的关于EEA的战略图，分为六个小阶段，三个大阶段。

从现在的分布式电子电气架构向域集中的电子电气架构发展，直到最后采用车辆集中电子电气架构，也就是车云计算，车端将作为一台采用极少硬件的虚拟电脑，主要的计算功能全部在云端。

而现在的绝大部分市面上的车型还是分布式架构的阶段。

但随着智能座舱和智能驾驶的快速发展，也使得域集中的电子电气架构成为了车企的主推方向。通过DCU的整合，分布在车辆不同部位的硬件可以更加有效率的互联，且节省了布线成本，设计的难度。

现在的典型域分布是动力总成、底盘控制、车身控制、智能驾驶(ADAS)、娱乐系统这五个主要的域。

这里不得不说下特斯拉，正是特斯拉带来了EEA的集中化变革，并第一个在量产车内实现新的EEA布局。

特斯拉在2018年推出的Model3，采用的就是域结构。

特斯拉的域控制器整合成了左域控制器、前域控制器、右域控制器和中央计算单元。比如左域控制器就能控制车辆左边的一些电气系统，左边车窗、车门、部分底盘、部分动力系统等。

其中域结构的方式，大幅减少了线束长度，降低了材料、人工成本。除此之外，还减少了车体重量，电线电阻，有效减少能量损耗，从而提高了新能源车的续航。

以特斯拉为例，ModelS还是原本的EEA布局，一共有3000米长的线束，采用了域控制器为核心后，Model3只剩下1500米。而ModelY的新款车型，预计线束会减到只有100米。

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