我們對汽車及其工作原理的認知發(fā)生了巨大變化。汽車的自動化程度、電氣化程度不斷增加，越來越注重服務，不斷為最終用戶實現(xiàn)定制、升級。而汽車變革的根本在于，汽車將由軟件定義。簡言之，汽車的所有功能都將在虛擬模型上進行設計、測試、驗證，并可能進行修改，虛擬模型將伴隨實體汽車存在于整個生命周期。

這場變革將需要對汽車架構進行深層次的改造。除了讓汽車開發(fā)更快、更輕松外，它還將通過以數(shù)據(jù)為導向的服務，為OEM廠商提供富有吸引力的新商機，吸引更熟悉支持簽約功能的一代用戶。從本質(zhì)上講，交通出行逐漸成為服務增強用戶體驗，受到網(wǎng)絡解決方案、MCU和PMIC等前沿解決方案的支持。

表1：SDV如何改變駕駛體驗

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架構分區(qū)的演變趨勢

汽車的各種功能將通過無線更新 (OTA) 從移動硬件內(nèi)部云端下載，而不是通過盒子 (ECU) 添加。這種方式允許持續(xù)集成和持續(xù)部署 (CI/CD)。為了實現(xiàn)這一目標，汽車電子電氣架構正從功能獨立的平面分布升級到更現(xiàn)代化的域結構以及區(qū)域結構。

“區(qū)域化”將模塊和連接集中在汽車的物理區(qū)域，同時將大部分處理能力轉(zhuǎn)到車載中央計算機中。這將帶來許多好處，因為減少了布線成本和重量，并提供了可擴展的集中化軟件，為加速軟件和無線更新驅(qū)動的汽車創(chuàng)新奠定基礎。

圖1：架構演變趨勢：從域到區(qū)域

分區(qū)電子電氣架構賦能軟件定義汽車

試想一下，一個傳感器可用于不同領域 (例如，用于ADAS和信息娛樂系統(tǒng)的攝像頭)。共享此傳感器的最佳方式是什么？在域架構中，共享路徑十分復雜。而在更友好的分布式架構中，傳感器數(shù)據(jù)可作為服務傳輸給所有虛擬機。每個區(qū)的ECU都將成為傳感器的服務器。

運用這種方法，在發(fā)生突發(fā)事件時更容易建立事件的連鎖反應。例如，緊急制動場景——雷達、攝像頭或激光雷達傳感器組合確認汽車前方意外出現(xiàn)物體。制動系統(tǒng)立即啟動，但是如果ADAS計算機意識到可能發(fā)生事故，汽車就開始準備以防萬一，并觸發(fā)信息娛樂系統(tǒng)播放視覺和音頻報警通知。安全帶系緊，安全氣囊準備好，窗戶放下，警報信號燈亮起，這一系列操作都在區(qū)域/域以太網(wǎng)網(wǎng)絡上立即啟動、同時進行。

可能性：以太網(wǎng)支持所有連接

區(qū)域化讓所有數(shù)據(jù)都轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)幀，并可用于主干網(wǎng)上的所有域控制器。不同的虛擬功能和虛擬機可復用各個功能。還可以根據(jù)CPU負載或電源情況轉(zhuǎn)移任務及完善虛擬機 (負載平衡對電動汽車非常重要)。上述場景的實現(xiàn)，需要大量采用基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡和組件。

恩智浦提供完整以太網(wǎng)PHY網(wǎng)絡解決方案組合，包括10/100/1000 BASE-T、多千兆以太網(wǎng)PHY以及內(nèi)置數(shù)字以太網(wǎng)交換機。如需獲得能快速投放市場的系統(tǒng)專業(yè)技能，OEM廠商和一級供應商可利用恩智浦豐富的汽車體驗產(chǎn)品，包含以太網(wǎng)PHY、以太網(wǎng)交換機、聚合MCU、網(wǎng)關處理器和PMIC的系統(tǒng)解決方案。

本文作者

Meindert van den Beld，恩智浦半導體資深副總裁兼車載網(wǎng)絡總經(jīng)理，他擁有10年的半導體行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗，并曾在汽車市場擔任過多個高管職務。他持有代爾夫特理工大學機械工程學位和歐洲工商管理學院工商管理碩士 (MBA) 學位。