【太平洋汽車網(wǎng) 技術頻道】如果我說現(xiàn)在的汽車行業(yè)正經(jīng)歷一場涉及根本的巨大變革之中，你會想到什么？電動新能源還是智能網(wǎng)聯(lián)汽車？要我說這些其實都不是，如今的汽車行業(yè)正在面臨當年手機從功能機全面升級到智能手機的階段，如果動作稍慢上一點點，那下場絕對不會比諾基亞好過。

　　那這汽車行業(yè)變革的核心競爭力是什么？就是電子架構。電子架構這個名詞對普通消費者來說其實非常的陌生，今天就讓我們來談談這個有些熟悉又很陌生的話題吧。

　　正如手機功能機盛行之時，人們只知道愛立信、諾基亞或者三星這些手機品牌，有人會在意手機的系統(tǒng)是個什么玩意兒嗎？不會，塞班這個詞也是要等到安卓和iOS大舉來犯之時才開始出現(xiàn)在人們視野里的。所以，當電子架構這個詞平凡出現(xiàn)在公眾視野的時候，我們的汽車行業(yè)其實已經(jīng)來到了這個變革的臨界點上。

　　電子架構，也叫做電子電氣架構，簡稱E/E系統(tǒng)，電子架構實現(xiàn)了車輛的大部分功能，E/E架構包括所有的電子的和電氣的部件、互連結構（拓撲結構），以及他們的邏輯功能。說人話就是，汽車里所有通了電的都屬于電子架構范疇。

　　電子架構為什么這么重要？業(yè)內(nèi)大家會形象的稱呼電子架構為汽車的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，結構、處理能力、傳輸速度決定了其效率。如果大家還沒法意識到電子架構的重要性，下面就給大家講一個關于大腦和神經(jīng)系統(tǒng)的故事，這也是為什么脊椎動物能夠在自然界漫長的生物進化過程中脫穎而出的故事。

　　在距今大約4億年前，如今被我們稱作古生代第四紀的泥盆紀，脊椎動物在這個時代進入飛躍發(fā)展時期，與此前各個時代的霸主不同，脊椎動物的代表硬骨魚首先演化出了有髓神經(jīng)纖維。擁有了髓鞘的神經(jīng)纖維讓信號的傳輸速率可以達到100米/秒，至于這有多厲害，我們先來看看同時代的競爭對手。

　　無脊椎動物的神經(jīng)傳輸速率約為1至2米每秒，信號傳輸速率可能還不如我們走路的速度快，無論是鱟、角石這些曾經(jīng)稱霸的確的生物體型稍大一些就難以驅(qū)動身體做精細運動了。想象一下，當時的無脊椎動物大腦控制一個抬手的動作可能會有1秒的延遲，而脊椎動物無論體型大小都已經(jīng)能夠行動自如。

　　大腦在此之下隨著感官器官的發(fā)展和大數(shù)據(jù)量的處理需求之下，也開始了飛速的進步，所以我們?nèi)祟愡h在4億年前祖宗通過神經(jīng)系統(tǒng)結構的進化，徹底拉開了與其他生物的科技層次，從此地球歸脊椎動物所有。

　　電子構架作為汽車的大腦與神經(jīng)系統(tǒng)，來到了全面升級換代的時候，這也是PC電腦從DOS到windows、手機從功能機到智能機都走過的老路。時代的變革，再一次降臨在你我身邊，面對車聯(lián)網(wǎng)、5G、自動駕駛，老一代的電子架構設計已經(jīng)無法滿足超大數(shù)量的數(shù)據(jù)交互和傳輸，各大廠商都在研發(fā)或者已經(jīng)推出了自家最新一代的電子構架。

　　下面我們先來看一看，汽車電子電氣架構設計的發(fā)展與方向，博世在2017年的一個汽車行業(yè)會議上分享過一個其在整車電子電氣架構方面的戰(zhàn)略圖，下圖清晰的顯示了博世在整車電子電氣架構發(fā)展的6個階段：模塊化階段，功能集成階段，中央域控制器階段，跨域融合階段，車載中央電腦和區(qū)域控制器，車載云計算階段。

　　我們?nèi)缃竦拇蠖鄶?shù)家用車輛，都還在使用第一或者第二階段的電子架構，每一個功能都一個ECU硬件控制處理，或者幾個功能集成在一個ECU硬件上，在通過CAN總線結構連接在一起，用拓撲圖來展示會接近于星形的結構。形象的說更像是一座房子里安裝了許多電器，它們各司其職又互不連通，新搬入的家電（新科技新功能）受房間尺寸和預設插座限制。好了，告訴大家，傳統(tǒng)車型電子架構下，擁有的控制器（ECU）數(shù)量多的能在100至200個，少的也在70個左右，加上CAN總線結構傳輸速率低，整體系統(tǒng)效率較低并且發(fā)展前景已經(jīng)到了上限。

　　中央域控制器階段與跨域融合階段，也就是代表明天的第二第三階段，只是讓一個EUC解決多個問題，然后做成區(qū)域控制結構，再把與控制器做的再強大一點，讓域和域之間結合，讓一個域控制器來控制多個域。然后基于以太網(wǎng)主干網(wǎng)絡，而非傳統(tǒng)的總線結構，這帶來了更大的通訊帶寬和更強的計算能力。這種以太網(wǎng)主干網(wǎng)絡的集中式域控制器架構，也是如今許多車企正在研發(fā)或者已經(jīng)發(fā)布應用的電子架構，它能夠支持智能網(wǎng)聯(lián)汽車的各項需求。

　　從此以后，汽車不再是一座房子，更像是一個操作系統(tǒng)，車輛的各項功能就是一個個軟件或者APP，控制油門剎車、驅(qū)動系統(tǒng)、天窗開閉、多媒體系統(tǒng)所有的一切都由整車電子平臺中的軟件系統(tǒng)來控制，不再是裝到家里的電器一切都是預設好的硬件。功能的更新也更為便捷，所有通過軟件控制的內(nèi)容都能夠通過OTA遠程更新，而不再像如今的汽車，裝好的功能配置需要熬過整個車輛的生命周期。

　　至于代表未來的第五第六階段電子架構，相比第三第四階段則并未有革命性的變化，而是通過目前可見的科技發(fā)展趨勢推延出來的結果。首先將采用一個整車電腦控制車內(nèi)所有的域，之后將一些運算直接放到云端，當這兩個目標實現(xiàn)的時候，真正的無人駕駛汽車將成為可能。

　　在如今這個房子升級到操作系統(tǒng)，電子架構軟件化的時代，有哪些車企已經(jīng)行動起來了呢？要分成兩類來看，第一類是傳統(tǒng)汽車廠商，另一類則是新能源廠商（新勢力）。傳統(tǒng)汽車OEM廠商，例如寶馬、大眾都給出了未來電子架構的發(fā)展方向，有著明確的計劃，可以預見在用不了多久就能落地實現(xiàn)。還有一些廠商則走了彎路，例如領克最新的CMA電子構架已經(jīng)采用總線結構，只不過是傳輸效率更高的FlexRay電子構架，比CAN總線傳輸效率高10倍，但卻沒有以太網(wǎng)解決方案的潛力。

　　目前，唯一將全新一代電子架構搬上新車的傳統(tǒng)車企，有且只有一個，那就是——通用。全新凱迪拉克CT5將搭載通用全新一代電子架構，新車計劃于10月20日在中國上市。通用全新一代電子架構官方?jīng)]有透露過多的技術細節(jié)，但是從已經(jīng)披露的數(shù)據(jù)上就能一窺端倪。

　　快速高效的通信能力，這套電子架構系統(tǒng)每小時能夠處理多達4.5TB（=4608GB），數(shù)據(jù)處理速度提升5倍，車輛內(nèi)部外部通信有100Mbps、1Gbps及10Gbps高速以太網(wǎng)的支持。根據(jù)測算，一臺自動駕駛車輛每小時處理的數(shù)據(jù)大約在4TB左右，也就是說通用這套電子架構系統(tǒng)已經(jīng)能夠滿足所謂L5級別自動駕駛的需求。同時通用也宣稱采用全新一代電子架構的車型將搭載Super Cruise自動駕駛系統(tǒng)。通用官方表示，這套全新一代的電子架構系統(tǒng)將在2025年搭載到通用一半以上的車型中。在系統(tǒng)安全問題上，官方表示其對標的是航空業(yè)標準，內(nèi)部通信與外部通信系統(tǒng)互相隔離保障車輛安全。支持整車級別OTA升級，如智能手機般，車輛上大多數(shù)通過軟件來控制的子系統(tǒng)都能夠通過OTA遠程升級與刷新，包括了發(fā)動機與變速箱控制模塊、車載通信娛樂系統(tǒng)和車身控制系統(tǒng)等。

　　當然先從塞班升級到安卓的，并不代表就穩(wěn)了，實質(zhì)上受到傳統(tǒng)汽車開發(fā)影響更少的純電動車廠商以及造車新勢力，他們的產(chǎn)品天生就需要迎合如今這個互聯(lián)網(wǎng)時代，車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛都是必須要實現(xiàn)的功能，所以許多廠商在電子構架方面有著更進一步的想法。國內(nèi)的例如零跑汽車自研芯片、合眾汽車（哪吒汽車）做軟件平臺，蔚來的產(chǎn)品都已經(jīng)在使用千兆以太網(wǎng)作為總線結構。

　　最出類拔萃的其實還要屬特斯拉，Model S還在大量使用CAN/IAN作為主干網(wǎng)，已經(jīng)有較為明顯的域劃分，全車僅有72個ECU控制器節(jié)點，總的來看平平無奇，但Model S上市于2012年，并且CenterDisplay（中控顯示）作為中央網(wǎng)關，接入更多節(jié)點，基本上就相當于前文中博世描繪的戰(zhàn)略圖中第五階段中央控域制器階段模式的雛形了，7年前特斯拉就已經(jīng)開始了這樣的電子架構設計的確令人驚嘆。特斯拉Model 3的電子構架更絕，整個系統(tǒng)分為三個域，自動駕駛及娛樂控制模塊、右車身控制器、左車身控制器。

　　縱觀特斯拉的產(chǎn)品，在電子架構層面從Model S到Model 3，車輛功能控制已經(jīng)完全變了樣，使用新的電子架構平臺，將功能從供應商軟硬件打包變成了自己研發(fā)軟件來控制所有功能。特斯拉的作法就像是蘋果的iOS，整個系統(tǒng)更封閉，幾乎所有控制軟件都采用自研的方式，真正做到了軟件定義汽車。然而如今的挑戰(zhàn)者出現(xiàn)了，通用全新一代電子架構迅速上馬，CT5說來就來，通用也是最早推出高級別自動駕駛系統(tǒng)的廠商，通用會成為下一個安卓和特斯拉分庭抗禮嗎？

　　就如同4億年前的泥盆紀適者生存，擁有更優(yōu)秀大腦和升級系統(tǒng)的生物獲得了大自然的選擇，如今還是這樣，只有能夠搭載更多未來創(chuàng)新科技的電子構架能夠生存下來。進化論時至今日，在人類自己的造物之中依舊發(fā)揮著作用，這些鋼鐵之軀是否就是下一個時代的主宰呢？如果說第一個人工智能生物是一臺車而非人形物體，我一點都不會驚訝。（圖/文/攝：太平洋汽車網(wǎng) 洪曉峰）