比拼算力成重点 多域融合趋势渐显

“手指一点大屏，去哪儿都方便……”很多新款智能汽车上，大屏及多屏已成为标配。而在使用方便便捷的背后，是域控制器技术正带来更快、更准确的体验。尤其是在当前汽车芯片短缺之际，能用5个域控制单元(DCU)替代上百个电子控制单元(ECU)，而且更便捷，哪个更合算呢?这答案已是不言而喻。

10月22日，华为开发者大会(HDC2021)上，华为消费者业务CEO余承东宣布，搭载HarmonyOS(鸿蒙操作系统)的设备数量已达1.5亿，其中包括车载智能系统。而且此外，年内将发布鸿蒙智能座舱并搭载于新款赛力斯中型SUV上。其实，包括赛力斯、极狐、岚图等新车型上，都已经使用了域控制器，而多域融合的演进趋势日益显著，极大提升了汽车的智能化水平和用户的体验感。

“域”的趋势走向集中

实际上，近来，包括已经上市的长安UNI-T、极狐阿尔法S、赛力斯SF5、岚图FREE、吉利星越L、小鹏P7等车型上，均采用了域控制器。

“随着汽车智能化、网联化、电动化的发展，特别是自动驾驶的演进，依靠原有的分布式电子架构实现对车上多功能的控制不仅显得越来越吃力，而且要使用更多的芯片及控制机构、更多的与布线，不仅‘费力不讨好’，也还有‘不堪重负’之感。”华南理工智能感知与控制工程研究中心研究员张睿林在接受《中国汽车报》记者采访时介绍，而新车型上的域控制器的使用及多域融合趋势的发展，使更多智能化功能“上车”和高级别自动驾驶的实现成为可能。

据介绍，其中呈现的趋势包括，一是在新车型上，纷纷以域控制器来“兼并”分布式电子架构，减少了分布式控制的繁琐与不便，也缩减了布线。二是新趋势，在此基础上，为了实现快速协同和降低成本，出现了跨域融合的方案，即将两个或者多个功能域合并为一个域控制器，如将动力域、底盘域、车身域合并，从“五域” 进化到“三域”，即自动驾驶域、智能座舱域、车控域，加上若干网关的模式，如华为推出的为智能电动汽车设计的“域控制器+以太网”架构中，采用了MDC智能驾驶、CDC智能座舱、VDC智能电动的域控制架构。三是新方向，正是向中央计算方向发展，进一步减少和优化域控制架构，如特斯拉的域控制架构中，包括了中央计算、左车身控制、右车身控制三大域控制器，中央计算模块集成了自动驾驶和信息娱乐系统，基本具备了中央集中计算式架构的雏形。

在智能座舱中，出现了越来越多的功能开始出现，多块大屏上的信息也日益增多，域控制器不仅可以实现对这些内容的管理，而且还可以在“域”内控制抬头显示、空调、人机交互、后视镜、驾驶员疲劳监视、系统)，以及T-BOX和OBU等。

“域控制器的演进，打破了传统的‘感知+算法+ECU’的捆绑开发模式，包括激光雷达、毫米波雷达、高清摄像头等多种传感器的感知数据处理可以实现在域控制器计算平台的数据融合，车辆能够更快地作出更安全、更精准的决策。”北方大数据与人工智能研究院研究员曾文翔向《中国汽车报》记者表示，智能汽车电子架构的演进有点类似古代“诸侯纷争-春秋五霸-(中央计算)一统天下”的发展进程，域控制器不仅减少了ECU和芯片、布线的使用数量，降低了成本和，减轻了车身重量，延长了电动汽车的续驶里程，也还有助于减少二氧化碳的排放。

比拼算力成为重点

伴随着域控制器的使用和进一步进化，在硬件大幅减少的同时，对软件的能力和算力提出了更高的要求。

“无论是现在的域控制器，还是开始向中央计算方向发展，、车上日益复杂高性能的功能，对软件和芯片的算力都是更严格的考验。”西安工业大学微电子技术实验室工程师魏冬在接受《中国汽车报》记者采访时谈到，其中包括，一是智能座舱域，软件和算力要及时对行驶中产生的数据和驾驶员操控的数据进行识别、分析和判断，进入辅助驾驶及高级别自动驾驶要求更高，如驾驶员疲劳监视系统，就需要对车内视觉、语音以及方向盘、踏板、档位、安全带、人眼等数据进行识别，来综合判断驾驶员的疲劳程度;二是自动驾驶域，必须具备多传感器融合、定位、路径规划、决策控制等能力，一般需要对多颗高清摄像头、毫米波雷达、激光雷达等感知数据进行实时高算力的处理，进行感知、决策、控制。

“软件的编写也相当耗费人力和时间，并不亚于新硬件的开发。”张睿林表示，继大众汽车组建5000人的软件开发部门后，大陆集团今年7月成立中国区软件与系统开发中心等，都是基于技术进化和市场需求而作出的选择，。就像而为了升级鸿蒙2.0操作系统，华为集中组织数千名程序员用花费了数月时间才完成。

10月22日，威马汽车发布旗下首款智能电动轿车威马M7，其中最大亮点之一，是搭载了7纳米的英伟达NVIDIA DRIV Orin-X芯片，单枚芯片算力可达254TOPS，即每秒可计算254万亿次，最高算力高达1016TOPS。

“软件和芯片算力的比拼是域控制器及中央计算架构得以实现的重点。”曾文翔表示，这也是如今很多新车型竞逐的热点。

在长城汽车新推出的咖啡智能2.0中，高算力智能驾驶计算平台ICU3.0引人瞩目，其单板算力达到360TOPS，可持续升级至1440TOPS，从而可有效支撑数据的高速双向交互，还可利用高清摄像头、毫米波雷达和固态激光雷达等，满足当前L3及后续高级别自动驾驶功能实现的需求。

蔚来汽车ET7上，新研制的超算平台NIO Adam采用了4枚英伟达Nvidia DRIVE Orin芯片，综合算力与威马M7相同，高达1016TOPS，有足够的冗余为软件升级迭代和算法完善提供保证。

而在上汽与阿里合作推出的智己汽车上，算力平台能力也高达1000TOPS。

国内芯片企业地平线推出的车规级“征程5”算力芯片，单枚算力达128TOPS，以此为基础的整车智能计算平台Matrix 5，使用8枚芯片，算力可达到1204TOPS。“该平台在软件上可以支持多场景的应用，满足全场景整车计算的需求。”地平线创始人、CEO余凯表示。

“之所以软件与算力成为竞争的热点和焦点，是因为其不仅是域控制器演进的依托和支撑，也是企业抢占技术制高点、寻求新的利润增长点的需要。”曾文翔表示。

日益升温的新赛道

集中式电子电气架构发展趋势下，域控制器的演进已经成为汽车及零部件企业的必争之地。

从国外到国内，汽车域控制器技术在持续进化。在大众汽车开发的MEB纯电专属平台上，搭载了E3的跨域融合式架构;通用汽车也发布了类似架构;奔驰计划2024年使用自研的多域融合架构。

特斯拉日前发布的新专利上，借助多域融合向中央计算演进的技术，以新的布线结构，计划将Model Y的线束由1500米减少到100米。

“域控制器带来的变化，不仅是在硬件上，也使车企更加重视软件的研发，打造自己的软件研发团队，将‘命运’掌握在自己手中。”魏冬表示，由此也使车企与零部件供应商的关系开始产生新的变化，这其中，既有分工各自加强所擅长技术领域者，也有车企与零部件供应商合作开发新车型者等，技术竞争的方式将多样化。

在算力芯片及平台供应商中，目前包括英伟达、瑞萨、恩智浦、德州仪器、Mobileye、赛灵思，以及华为、地平线等均推出了自己的算力芯片或算力平台。

值得注意的是，在汽车芯片短缺危机的背景下，特斯拉与三星合作开发了一款全新的5纳米算力芯片，是目前全球业内最先进制程的算力芯片之一，其将被用于特斯拉下一代自动驾驶计算平台HW 4.0上。而且，该芯片计划于年内量产。

日新月异的技术竞争，正推动汽车产业变革加速。中国汽车工程学会近日发布的技术趋势显示，域控制器将实现由单域控制向跨域融合形态的技术突破;大算力车规级计算芯片，在明年即将实现量产、装车。“域控制器发展的将来形态很可能就是只有一个中央域，如同电脑和手机一样，核心就是一颗SoC芯片(系统级芯片)。”张睿林认为。(记者 赵建国)