[汽车之家 新能源] 前几年买车的时候，销售总会为你重点介绍车辆的发动机、底盘、变速箱三大件，以及动力、操控和空间等动静态体验。但现在，买车的话题中关于辅助驾驶、智能座舱的篇幅越来越多，智能成为了汽车最受关注的产品力。而一辆车的智能化程度，很大程度上取决于它的大脑与神经系统——汽车电子电气架构。
在电子电气架构领域，一场轰轰烈烈的变革正在上演，其中中国品牌追赶世界潮流的大戏，就在本届广州车展上进入高潮。我们今天从电子电气架构的进化史聊起，为您解读它是什么、能为我们带来什么，以及中国品牌亮出了怎样的“王炸”。
●电子电气架构到底是什么
从“架构”这个词对应的英文原词——Architecture来看，它是由词根architect“建筑师”+ure“与行为有关的事物”组成的，原意指建筑学、建筑。我们可以通过与建房子进行类比，来解释电子电气架构从设计到应用于您爱车的整个过程。
接下来的工作，则是由零部件工程师根据这些具体要求，设计开发出相应的零部件，这就跟施工队最终将设计图落地的过程相似。设计完善、施工技术好，最终房屋的品质才能有保障。体现在汽车上，一个好的电子电气架构不仅是造出一辆车机反应灵敏、辅助驾驶靠谱的好车，还需要在造车成本、车辆性能之间找到平衡点，并能让汽车具备良好的OTA升级潜力，从而进一步满足用户日益增长的功能需求。
●过去——“机械定义汽车”的思维诞生了分布式架构
无论是曾经真实存在的产品，还是那个大多数人思维定式中的形象，汽车就是由四个轮子+沙发组成的交通工具，决定产品力的是那个铁壳子以及壳子里的各式机器。在这种“机械定义汽车”的思维下，发动机、底盘、变速箱三大件仍旧是一辆车的“C位”，电子电气设备只能“打打辅助”协助机械们完成工作，甚至在很多人眼里等同于收音机、地图导航这样的娱乐功能。
这种分布式的架构，优势在于“直截了当”。比如你需要加装一套蓝牙功能，往总线上连接一组能与其他ECU通讯的蓝牙控制模块就能实现，整个过程非常简单粗暴，就是不断的做加法。而由于各ECU功能之间比较独立，单一ECU的失效对整车功能的影响也较小。
到了2010年，奥迪A8上的ECU就已经突破了100个，数量的暴增使整个结构异常复杂。不同的ECU往往由不同供应商提供，甚至单个ECU中的多个软件都由不同二级供应商提供，很难实现ECU之间的协同。算力浪费、功能冗余、功耗增加、OTA管理困难的情况，也就不可避免，这显然不符合我们此前对于一个好架构的定义。
而到了2020年，一辆汽车平均拥有约60个ECU、代码量近亿行（是安卓系统代码量的7倍）、电子系统占到整车成本的46%，像智能座舱、自动驾驶这些需要依靠ECU实现的功能越来越多，你不得不承认汽车已经从那个精美的机械变成了电子产品。复杂的分布式电子电气架构，不仅在成本上给整车带来了不小的压力，智能化功能对算力、传输速度等方面的要求，也超越了现有分布式电子电气架构能承受的上限。
比如为了让自动驾驶可以覆盖更多的场景，需要对各有专长的摄像头、毫米波雷达和激光雷达采集到的信息进行融合，来提高车辆的感知能力。但这对数据处理的实时性和传输速度，提出了很高的要求，算力羸弱的分布式ECU+速度1Mbps的CAN总线（128KB/s，基本只能用来聊聊微信、看看图片），显然无力完成这样的任务。
可以说，正是自动驾驶、智能座舱为代表的智能化功能的涌现，决定了电子电气架构变革的必然性，将分布式电子电气架构卷进了历史，取而代之的是以域控制、车载以太网为特征的集中式电子电气架构。一场围绕电子电气架构技术的争夺，正在火热的进行着。
●现在——集中式电子电气架构成为主流
○消失的ECU
在功能需求和成本需求的推动下，车企和供应商们纷纷对电子电气架构展开升级，虽然各家方案的细节有所不同，但大体基调一致：减少ECU的数量、算力向中央集中、整体架构简化以及通讯网络传输速度的提高，进而形成一种集中式的电子电气架构。其中，最直观的变化就是独立的ECU纷纷消失，被功能更集中、算力更强的域控制器所代替。
当我们拥有了传输速度更快、算力更快更集中的集中式电子电气架构，高阶自动驾驶的大门也就向我们敞开了。摄像头、毫米波雷达、激光雷达乃至GPS和轮速传感器的数据不再各自为战，而是统一通过车载以太网回传给同一个“大脑”完成车辆位置、环境的辨别，极大提升了车辆在极端环境下对周围态势的感知能力。
域控制的另一个好处是硬件与软件之间的解耦，让传感器不必依赖固定的ECU，可以被域控制器灵活调用来完成不同功能，甚至能实现电脑显卡那样的硬件“热插拔”，实现即插即用的快速升级。但集成度越高、软硬件解耦越彻底，对车企的代码整合能力的要求也就越严苛，毕竟不是谁都能从热衷于玩机械的“猛人”瞬间变身“代码狂魔”。而引领这场电子电气架构革命的，就是在汽车行业中最擅长写代码的特斯拉。
这种按照车身物理位置对域进行划分的架构，相比此前的功能域大大简化了机械布置的难度和线束长度，不再需要一根从车尾拉到车头的总线，传感器、执行器可以就近接入到附近的域控制器中，这也使Model 3的线束长度缩短到了1.5km。
而像丰田的Central & Zone架构、安波福全智能汽车架构、宝马中央计算平台central computing platform，这些电子电气架构要么离量产落地还需要5年左右时间，要么就是在集成度上仍处在功能域为主的阶段。
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