多域计算的五类设计思路和案例

佐思汽研发布了《2022年多域计算和区域控制器研究报告》。

随着智能汽车向更高级别的自动驾驶发展，对算力、通讯带宽、软件、安全等方面的要求也越发严格。在这一趋势的推动下，汽车电子电气架构从域集中架构逐步向多域融合，再向（准）中央计算架构演进。目前，汽车多域计算设计思路主要包括以下五种：

多域计算的五类设计思路和案例

来源：佐思汽研《2022年多域计算和区域控制器研究报告》

行泊一体&舱驾合一，多域计算的重要方向

行泊一体方面，过去主要将低速泊车功能融合到座舱域，形成所谓的舱泊一体方案；随着大算力平台演进，2022年无疑是L2+行泊一体发展元年，越来越多的车辆将支持实现打灯自动变道、匝道至匝道自动驾驶、记忆泊车、全自动泊车等多场景自动驾驶。  舱驾合一方面，舱驾融合是众多OEM、TIer1发力的方向， 预计2024-2025年将陆续实现量产投产。从芯片厂商来看，高通8795芯片将支持座舱和自动驾驶多域融合计算，2024年将实现量产装车，国内中科创达、毫末智行等已着手开发；英伟达Orin X除了自动驾驶部分，还将全面融合座舱应用开发，通过英伟达DRIVE IX软件栈，实现自动驾驶和舱内算法融合。

➤  知行科技IDC高低速行泊一体式域控解决方案

知行科技专注于自动驾驶域控制器的研发，公司的高算力自动驾驶控制器继2021年10月拿到极氪001订单超10万套后，陆续获得长城、奇瑞、吉利、SMART等多个一线主机厂的多个车型量产定点。   知行科技还推出了最高可支持城市NOA及AVP等行泊功能于一体的域控制器IDC产品。该IDC产品分为IDC MID版和IDC HIGH版，其中标准版将于2022年在多家头部车企新车型上交付应用。

知行科技行泊一体域控制器IDC产品配置情况

来源：知行科技

知行科技端到端全场景智能驾驶是以行泊一体的域控为载体，以L2++智能行车和智能泊车为基础，利用硬件埋点、大数据闭环优化验证及OTA远程软件更新技术实现对未知场景数据的获取、训练及优化后算法的更新，不断完善智能驾驶算法适应更复杂的场景，将全场景的范围不断扩大，最终实现全场景适应。

知行科技端到端全场景智能驾驶解决方案

来源：知行科技

除了行泊一体外，智能驾驶域与智能座舱域两域融合也是大势所趋，知行科技正联合合作伙伴，探索多域融合解决方案。

➤  东软睿驰的行泊一体域控制器持续升级迭代

东软睿驰推出的第四代自动驾驶域控制器X-Box是基于SDV开发模式下的全新L2+级别域控制器标准品。产品基于地平线征程5系列人工智能芯片，具备L2+级别行车与泊车功能，支持8M摄像头、4D点云毫米波雷达和激光雷达的接入，场景覆盖高速路、城市快速路、部分城市道路和多类停车场。

来源：东软睿驰

第四代自动驾驶域控制器X-Box采用SOA软件架构的设计方案，软件及算法按照模块化、服务化开发，支持数据闭环机制下的端云协同自动驾驶，同时支持全新一代整车E/E架构，可实现域内、跨域的服务订阅与发现，软件灵活部署和应用层的快速迭代，以及系统架构充分开放、多维度全栈软件能力开放和联合开发等功能，合作伙伴可以快速开发应用、应用软件复用，同时为开发伙伴提供丰富的软件开发工具。

同时，第四代自动驾驶域控制器X-Box的安全性设计按照ISO 26262和ISO 21434对功能安全和信息安全进行开发，对行车典型场景和泊车典型场景实施了最小风险策略，对车端、云端、手机端的网联系统实施了安全启动、安全存储、安全升级、安全通信等模块的部署。在驾驶安全和网络安全两方面帮助车企和消费者提供保障。通过标准化硬件、平台化软件、工具化服务为车企分层次提供自动驾驶域控制器解决方案。

➤  上汽零束的舱驾合一HPC

上汽零束计划在2024年量产两域融合电子电气架构，由两个高性能计算单元HPC和四个区域控制器组成。其中舱驾一体HPC将打造模块化、可扩展的软硬件一体化技术架构，融合智能座舱与与高阶自动驾驶。

上汽零束全栈3.0双域融合架构

来源：网络

整车中央控制域已率先实现大规模量产

目前，将车身域、底盘域和动力域融合成一个整车中央控制域，再与智能座舱域和智能驾驶域组成经典的三域架构，是部分主机厂布局的下一代电子电气架构。从时间节点上来看，2021-2022年有众多搭载三域架构的车型量产上市。

部分车企三域融合架构量产情况

来源：佐思汽研《2022年多域计算和区域控制器研究报告》

➤  理想三域融合架构：LEEA 2.0

2022年6月，理想发布最新车型L9，采用三域融合架构，整车分为中央控制域、自动驾驶域和智能座舱域三个域控制器。其中，中央控制域控制器融合了动力、车身以及部分底盘的功能，实现了多域融合。

理想L9中央域控制器

来源：网络

区域控制器是承载“多域+中央计算”的关键部件

区域控制器（Zonal Control Unit，ZCU）是整车物理区域的不同种类传感器采集/执行器驱动的中心枢纽以及区域数据中心，可有效承接整车的物理接口，对区域分布的电源进行分配，平衡不同的输入输出控制等，从而支持智能汽车内部的跨域融合。   ZCU可以减少ECU的使用量，大幅减少线束成本，降低重量，减少通信接口，节省空间，还能进一步提升算力利用率。目前，大部分主机厂在规划下一代多域计算架构时，都采用了ZCU。不同主机厂配置ZCU的数量2~6个不等。

➤  特斯拉ZCU配置方案

以特斯拉为例，在Model 3的中央计算架构中，特斯拉采用了3个ZCU分别位于前车身控制模块、左车身控制模块和右车身控制模块，主要负责各物理区域的配电、驱动和逻辑控制等。特斯拉Model Y进一步将ZCU的数量减为2个，取消了前车身控制模块，并将其功能整合到左右车身控制模块中，ZCU功能进一步集成。

特斯拉Model 3区域控制器配置方案

来源：网络

➤  安波福ZCU产品：电源数据中心PDC

2022年1月，安波福发布了其区域控制器产品——电源数据中心PDC（PowerData Center，PDC），分别位于车身前侧和后侧。   安波福PDC将车辆周围的传感器和执行器的输入/输出（I/O）从算力（负责进行处理的OSP、CVC等）中抽离出来，它还通过基于服务的标准化API消除设备层对计算层的依赖，进而显著简化硬件的互换性。

安波福ZCU配置方案

来源：网络

 

审核编辑 ：李倩