隨著汽車智能化，網(wǎng)聯(lián)化的滲透與普及，汽車電子電氣零部件占汽車的比重也逐漸提高。高級駕駛輔助系統(tǒng)，車載多媒體娛樂系統(tǒng)等逐漸成為消費者關注且左右購買決策的功能配置。越發(fā)復雜的系統(tǒng)對傳感器、電子控制器（Electronic Control Unit， ECU）的數(shù)量有了需求，如自動駕駛的攝像頭，毫米波雷達，多媒體娛樂系統(tǒng)的副駕駛娛樂屏幕，HUD 抬頭顯示系統(tǒng)，控制發(fā)動機表現(xiàn)的 ECM 模塊、管理新能源汽車電池的 BMS 模塊以及用于 360 度環(huán)視影像融合計算的 AVM 模塊等等。

據(jù)焉知汽車數(shù)據(jù)，一輛現(xiàn)代豪華汽車中通常包含了70到100個ECU。傳統(tǒng)的分布式電子電氣架構（Electrical/Electronic Architecture， EEA）由于其：

1. 算力分散無法高效利用 ；

2. 線束成本重量劣勢；

3. 無法支持高帶寬車內(nèi)通信；

4. 后續(xù)升級維護困難等多維度原因，已無法滿足發(fā)展需求。集中式電子電氣架構應運而生，并且在未來最終會走向中央計算平臺的形式。

1、 算力分散無法高效利用。分布式架構下汽車搭載數(shù)十個控制器，且為保證性能穩(wěn)定性及安全性，每個控制器芯片硬件算力相對其上運行的程序都有所冗余。這就導致從整車維度，各個控制器的能力“各自為政”，無法高效協(xié)同。反之在集中式電子電氣架構下算力在行車時為輔助駕駛服務，在駐車休息時可為車載游戲提供運行算力。

2、 線束成本及重量劣勢。龐大的 ECU 數(shù)量同樣意味著復雜、冗長的總線線束。據(jù)電子工程世界網(wǎng)數(shù)據(jù)，一輛高級汽車的線束使用量約 2km，重量在 20~30kg。在線束中，線纜材料本身重量占到線束總重量的 75%左右。集中式的電子電氣架構以及域控制器的引入，可極大的縮短線束的使用量。

3、 無法支持高帶寬車內(nèi)通信。分布式 ECU 時代，計算和控制的核心是 MCU 芯片，傳輸?shù)幕A核心是基于傳統(tǒng)的 CAN、LIN 和 FlexRay 等低速總線。隨著 ECU的不斷增多，導致總線負載增加，基本上達到允許的上限了，這樣容易導致信號丟幀、總線堵塞等技術難題，從而導致安全隱患。但在域控制器時代，高性能、高集成度的異構芯片作為域的主控處理器，域內(nèi)統(tǒng)一調(diào)度控制，域外通過以太網(wǎng)等進行高速通信。目前百兆和千兆的以太網(wǎng)已在多款新車型上得到應用。車載以太網(wǎng)每節(jié)點實施成本高于 CAN 、 LIN，與 FlexRay 相當。在未來，數(shù)據(jù)傳輸速度的制約將使得車載以太網(wǎng)替代傳統(tǒng)總線成為必然。

4、 系統(tǒng)集成及 OTA 維護困難。各個 ECU 開發(fā)主要由各 Tier1 提供主機廠，主機廠由內(nèi)部團隊進行集成整合。對主機廠集成開發(fā)能力，供應商管理能力提出了很高的挑戰(zhàn)。此外，分布式的架構零散的 ECU 布局也難以支持車載軟件在線升級（OTA），從而加大了軟件后期維護迭代的難度。目前，OTA 已經(jīng)從部分新勢力車企的獨門絕技，逐漸大眾化，各個車企的更新迭代頻率也在快速提升。據(jù)國家市場監(jiān)督管理總局披露的數(shù)據(jù)，2021 年各大車企報告 OTA 升級 351 次，較 2020 年同期上升了 55%，而涉及到的車輛達到 3424 萬輛之巨，更是較 2020 年同期暴增了307%。傳統(tǒng)汽車的電子電氣架構一般采用分布式，其控制中樞由電子控制單元ECU通過CAN總線和LIN總線連接，在傳感器、電源及通信芯片、執(zhí)行器等零部件的配合下，實現(xiàn)對汽車狀態(tài)與功能的操控。每個控制系統(tǒng)采用單獨的 ECU，不同的電控系統(tǒng)功能保持獨立性，每增加一個功能就需要增加一個 ECU，因此傳統(tǒng)汽車智能功能的增加和升級主要依賴于 ECU 和傳感器數(shù)量的累加。

審核編輯 黃宇