域集中式架构的优势有哪些

在电子化和智能化发展的需要下，传统的分布式架构逐渐进化为域集中式架构，“域”和“域控制器”产生。域控制器最早由博世、大陆、德尔福等 Tier1厂商提出，通过利用处理能力更强的多核 CPU/GPU 芯片，引入以太网并将分散的 ECU 集成为运算能力更强的域控制器来相对集中地控制每个域，从而解决分布式架构存在的成本、算力等局限性。

域集中式架构的优势主要包括：

1）域集中式架构可以节约成本、降低装配难度。在分布式架构中，随着 ECU 数量增加产生的大量内部通信需求，导致线束成本增加并加大装配难度；而域集中式架构将传感与处理分开，传感器和 ECU 不再一对一，管理更便捷，有效减少了 ECU 和线束的数量，从而降低硬件成本和人工安装成本，同时更有利于部件布局。

2）域集中式架构可以提高通信效率，实现软硬件解耦，便于整车 OTA 升级。分布式架构中，来自不同供应商的 ECU 的软件开发框架和底层代码不同，导致冗余，并提高维护和 OTA 统一升级难度；而域集中式架构做到对各 ECU 进行统一管理与信息交互，统一软件底层开发框架，从而便于未来的 OTA 升级和拓展功能的实现。

3）域集中式架构能进一步集中算力，减少冗余。分布式架构中的各个 ECU 之间算力无法协同，相互冗余，产生极大浪费。而域控制架构将原本分散的 ECU 进行算力集中，统一处理数据，减少算力冗余，更能满足高阶自动驾驶对于算力的高要求。

基于功能集中分区，博世等传统 Tier1将汽车电子控制系统分为动力域（安全）、底盘域（车辆运动）、座舱域（娱乐信息）、自动驾驶域（驾驶辅助）和车身域（车身电子）五域。

动力域用于动力总成的优化与控制，同时兼具电气智能故障诊断、智能节电、总线通信等功能。动力域控制器是一种智能化的动力总成管理单元，借助 CAN/FLEXRAY 实现变速器管理，引整管理电池监控交流发电机调节。其优势在于为多种动力系统单元（内燃机、电动机发电机、电池、变速箱）计算和分配扭矩、通过预判驾驶策略实现 CO2减排、通信网关等，主要用于动力总成的优化与控制，同时兼具电气智能故障诊断、智能节电、总线通信等功能。底盘域将集成整车制动、转向、悬架等车辆横向、纵向、垂向相关的控制功能，实现一体化控制。

传动系统负责把发动机的动力传给驱动轮，可以分为机械式、液力式和电力等；行驶系统把汽车各个部分连成一个整体并对全车起支承作用；转向系统保证汽车能按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶；制动系统迫使路面在汽车车轮上施加一定的与汽车行驶方向相反的外力，对汽车进行一定程度的强制制动，其功能是减速停车、驻车制动。底盘域可在传动系统、行驶系统以及制动系统中集成多种功能，较为常见的有空气弹簧的控制、悬架阻尼器的控制、后轮转向功能、电子稳定杆功能、转向柱位置控制功能等。若提前预留足够的算力，底盘域将集成整车制动、转向、悬架等车辆横向、纵向、垂向相关的控制功能，实现一体化控制。实现底盘域的功能，需要实现底盘域驱动、制动和转向算法的集成。

智能座舱域将 HUD（抬头显示）、仪表、车载信息娱乐等座舱电子集成，实现“一芯多屏”。智能座舱的构成部件主要包括全液晶仪表、大屏中控系统、车载信息娱乐系统、抬头显示系统、流媒体后视镜等，座舱域控制器通过以太网/MOST/CAN，实现抬头显示、仪表盘、导航等部件的融合，不仅具有传统座舱电子部件，还进一步整合智能驾驶ADAS 系统和车联网 V2X 系统，从而进一步优化智能驾驶、车载互联、信息娱乐等功能。智能座舱域可以实现“独立感知”和“交互方式升级”。一方面，车辆具有“感知”人的能力。另一方面，车内交互方式从仅有“物理按键交互”升级至“触屏交互”、“语音交互”、“手势交互”并存的状态，体验感更好。

自动驾驶域能够使车辆具备多传感器融合、定位、路径规划、决策控制、图像识别、高速通讯、数据处理的能力。自动驾驶域通常需要外接多个摄像头、毫米波雷达、激光雷达等等车载传感器来感知周围环境，通过传感器数据处理及多传感器信息融合，以及适当的工作模型制定相应的策略，进行决策与规划。域控制器的输入为各项传感器的数据，所进行的算法处理涵盖了感知、决策、控制三个层面，最终将输出传送至执行机构，进行车辆的横纵向控制。自动驾驶域所集成的功能基本不涉及机械部件，且与座舱域交互密切，并和智能座舱域一样需要处理大量数据，对算力要求较高，因此需要匹配核心运算力强的芯片，来满足自动驾驶的算力需求，简化设备，大大提高系统的集成度。