*智能汽车电子电气构架发展趋势
下面我们将进一步论述这几个趋势。
1、计算集中化（Computing centralization）：服务导向的系统构架（SOA）将成为主流，为软件提供高性能实时计算平台，在这样一个大的理念下，计算集中化将催生真正的汽车大脑：超级中央计算机。目前各个玩家对这个概念的叫法五花八门，包括车载计算平台、主机（Host）以及服务器（Server）等，但本质都一样。
为了满足ASIL-D功能安全的要求，一台汽车通常需要有两台相同的主机互为备份，目前领先的Tier1如安波福、大陆等都使用这样的理念。
伴随着计算集中化，产生了一个新的概念：区控制(zone control)，与目前流行的域控制器概念不同的是，区控制模块没有高级功能决策权，而是完成执行器、传感器、诊断以及传统I/O的连接汇总，类似于PC中的南北桥。
拿军事打个比方，域概念就像是按照职能划分海陆空三军（电源域、底盘域、娱乐域、安全域），并且有独立的作战权，但不能彼此共享资源，而区概念则是按照战区进行组织划分，与中央计算机形成了联合作战司令部+战区的概念，协同性和执行效率将得到质的飞跃。
在这样的构架下，决策通常都是由中央计算机来发出，但是也有例外，比如AEB紧急制动的功能，是最重要的ADAS功能，一旦前向智能传感器发现前方有障碍而且即将发生碰撞，可以不经中央计算机决策指令，直接启动执行机构进行刹车，或者在两台中央计算机都出现故障的时候接管刹车执行器，从而提供更高的安全冗余。
如果我们对照人的决策机制，会发现有高度类似的情况：假如我们在野外突然碰到一头老虎，身体的第一反应是僵住不动，这个决策并不是来自大脑的高级理性系统（即皮质），而是来自非常原始的大脑边缘系统（哺乳动物都有），它在紧急情况下会切断大脑对躯干的控制，自动接管以保证能够在瞬间完成必须的生存反应。手碰到烫的东西立马缩回去也是一样的决策机制，这样的例子不胜枚举。
在未来，OEM交付的汽车将不是一个功能固化的产品，而是一个持续进化的机器人，在汽车整个生命周期内，硬件平台需要持续支持软件迭代升级，这意味着，我们必须打造一个开放的、工具链完善的、拥有强大算力保障的计算平台，提供高达1000TOPS的算力，为各种软件功能提供充足的算力储备。
目前业界还没有一款处理器可以满足如此高的算力需求，并且不同的处理器也有不同的性能维度，从实践角度看，需要一个非常灵活、有弹性的主机构架来应对。这里面有三个要求：可扩展、可配置、模块化。一台典型的主机使用PCI-e作为主干局域网（Backbone），提供很多卡槽，可以连接各种加速器（搭载GPU、FPGA、视觉ASIC等芯片的板卡）、安全MCU以及通用SoC。
似曾相识错，这个构架跟当年的PC几乎一模一样！
但另一方面，车载中央计算平台对功能安全和实时性要求毫不妥协，在工程实现上，挑战比传统PC/服务器构架要大得多，不能简单照抄。
2、软硬件解耦：SOA构架还将产生硬件抽象层（HAL）的概念，硬件不再被某个功能独享，而是被抽象成软件/服务可以共享的资源。例如，一颗前视摄像头过去可能只为AEB/ACC服务，但现在，任何功能都能调用这颗摄像头。
HAL可以看作支撑软硬件解耦的资源池 。例如，随着SOA构架的发展，一个独立的感知层将会出现，将各个传感器抽象为可被各种应用（无论是人机交互还是ADAS/自动驾驶）调用的资源。而且将原始数据(比如摄像头的每一帧图像)转化为语义信息的工作，相当程度上在区（Zone）上就可以完成，从而减少对骨干网I/O带宽的需求，降低对中央计算机的算力需求，并提升数据处理的实时性。
总结来讲：就是在区上做感知智能，在中央计算机上做认知智能。
今天，功能安全是智能汽车面临的最大挑战之一，如果按照分布式的构架，为每个功能增加独立的安全冗余硬件，简直就是一场成本灾难，并且设计验证也很难收敛，但基于SOA和HAL的新设计构架，可以将所有的硬件资源与应用打通，构架师将有更多的安全路由选择，并且可以扩大安全冗余的资源纵深，充分复用各种硬件资源，为功能安全以经济成本实现开辟一条新的道路。
在供应链管理方面，因为每种资源都有很多独立供应商，OEM将有更多的选择，而不像选择域控制器供应商那样打包购买。这种构架可以让OEM跟领先的Tier1的博弈之间重新赢得主动权。
3、平台标准化：在未来，OEM可能只会开发一个电动汽车平台，覆盖低端车型、中端和高端车型。传统的内燃机受限于机械结构，需要有很多平台，但是EV不一样，底盘设计没有太多限制，所以沿用一个统一的E/E构架成为可能。主机厂将打造自己的硬件平台，并满足三个原则：通用性、标准化以及互操作性。
更重要的原因来自商业考虑：钱！开发这样的智能平台可能需要编写超过3亿行代码，比Windows操作系统要高一个数量级，开发并维护多个平台在经济上不可行。
大众和福特已经在电动汽车领域共享EMB平台，以降低开发成本，随着这一趋势深入发展，很可能会出现类似PC行业的Wintel平台，进而形成一个面向智能汽车的生态系统，这一通用平台将被大多数OEM采用。类似的故事同样曾在手机行业上演，从功能机时代向智能机时代转变的过程中，先后涌现了塞班和安卓这样的通用平台。
4、功能定制化：智能化是未来品牌差异化的核心要素，主要是通过增加软件功能来实现。软件的后部署将是大势所趋，这意味着，多数软件功能将是在汽车出厂之后交付的，软件迭代OTA将是新常态。这一趋势对于出行服务运营商来说尤其重要，各种不同的场景服务需求都需要通过现有车队的大量升级来满足。
*麦肯锡：《软件和整车电子构架正重新定义汽车行业》
总体来看，这场构架变革是全面性的，还包括主干通信网络的重构、信息安全系统、以及虚拟开发验证环境等非常大的话题，这里就不一一讨论了。几乎可以肯定的是，智能汽车是IT史上软硬件开发量最大的单一产品。
*安波福的中央计算构架定义
安波福将自己的中央计算平台的构架称为智能汽车构架（Smart Vehicle ArchitectureTM ，简称SVA)，汽车将成为一个整体计算平台，能够执行复杂的软件功能，就像在服务器上运行那样。这可以让OEM独立于硬件来开发软件功能，并且在不升级硬件的情况下升级软件和安全功能。
如何实现这个构架安波福提出了两个关键概念：供电数据中心（Power Data Center，简称PDC) 以及 开放服务器平台（Open Server Platform ，简称OSP）。
供电数据中心（PDC）的理念非常类似于笔记本电脑的基座，一个典型的笔记本电脑的基座有USB、HDMI、SATA、电源插口等一系列接口，可以连接各种我们可能用到的外部设备，基座作为桥梁将外设与笔记本电脑连接起来。
在智能汽车上，PDC将负责连接各种传感器、分布式音响系统以及各种控制器/执行器，为此，PDC将需要有Ethernet、CAN以及LVDS等总线接口。
PDC的另外一个关键作用是为自动驾驶系统提供可靠的备份电源（可以在电源出现故障时，数毫秒内切换到备份电源），同时，它还起到了网关以及各种控制器集成整合的作用（PDC有一个强大的处理器来实现这些功能），从而实现区域控制，简化了中央计算机所要完成的工作。
今天，主流的构架是以功能划分的逻辑域，但是，逻辑域的功能高度分散在不同的物理控制器中，结果是构架非常复杂，在整合、测试以及可扩展性方面面临很大挑战。PDC的出现将外部执行单元与计算隔离，是典型的中央计算机+区控制的实现案例。
开放服务器平台是一个非常灵活通用的计算平台，能够支持图形运算、AI计算、网络处理以及功能安全。类似于我们调用云端的服务器算力做各种应用一样，它支持各种车载应用的算力需求，从后备箱的自动控制，到人机交互，再到自动驾驶。
这个平台不仅将计算的工作集中起来，而且提供了灵活的软件框架和智能的硬件抽象层，从而使得逻辑域成为物理硬件的模拟。这种突破对软件非常友好，因为硬件被整合成了资源，而软件则从对于具体硬件的控制变成了在服务器上调用资源。软硬件解耦，为未来的车载应用创新解锁了几乎是不受限制的想象空间，就好像iPhone开启的应用程序市场模式一样，在未来，各种新的车载功能将可能来自第三方的公司，而非车厂，但车厂将有功能验证和发布流程认证，确保安全性和兼容性。
根据安波福的规划，这种转变是分阶段进行的。2022年将会推出一个混合构架，把PDC整合到传统的车载E/E构架中。到2025年，将实现全开放服务器平台的构架，我们将会看到一个基于服务器构架的计算平台，该平台将整合PDC、安全冗余设计、以及一个标准的的软件开发框架，对于安全应用或非安全应用都保持一致。
安波福认为OEM客户从传统的E/E构架到这一新构架的过渡将会渐进式的，但终局不会有悬念，那就是开放服务器平台。
（二）特斯拉的实践
*宝马规划的下一代E/E构架
（四）博世
博世的渐进式路线从域的集中化开始演进，终极目标一样是车载中央计算机，并且进一步扩展了与云端配合的分布式计算能力。大陆的发展路径也和博世非常类似。
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来源：flybirding1001
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