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智能汽车发展将对整车电子电气架构带来什么样的影响?

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Defry
发布于 2023-01-08 03:09:51
发布于 2023-01-08 03:09:51
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智能汽车的发展主要带来的是科技化体验的提升,例如智能座舱、智能网联和智能驾驶,这些科技化体验的提升需要越来越复杂的软件和硬件支撑,而硬件则是智能汽车发展的基石。在智能汽车上,硬件的算力越来越高,资源集成度越来越高,例如异构多核、例如GPU等,如下是TI应用在智能网联场景下的DRA829,分别采用了2个Arm Cortex-A72内核和4个Arm Cortex-R5F内核

Cortex系列主要分为三类:

Cortex-A:面向性能密集型系统的应用处理器内核,A系列类似于CPU,可运行Linux、QNX系统等。Cortex-R:面向实时性的高性能内核,Cortex-M:面向各种嵌入式应用的微控制器内核

因此,TI的ARM Cortex-A在需要Linux或其他复杂操作系统的应用中得到广泛部署,而Cortex-R面向实时性要求的嵌入式应用。

另外在智驾应用中,英伟达的NVIDIA DRIVE Orin™ SoC(系统级芯片)可提供每秒 254 TOPS(万亿次运算),是智能车辆的中央计算机。它是理想的解决方案,为自动驾驶功能、置信视图、数字集群以及 AI 驾驶舱提供动力支持。借助可扩展的 DRIVE Orin 产品系列,开发者只需在整个车队中构建、扩展和利用一次开发投资,便可从 L2+ 级系统一路升级至 L5 级全自动驾驶汽车系统。

另外控制器之间相互交互的数据越来越大,而原先依赖CAN LIN的通讯显然在智能汽车上无法满足的,尤其是智驾应用等场景,另外再加之SOA通讯的需求,百兆和千兆车载以太网甚至TSN和DDS的应用会逐渐普遍。

在目前来说,汽车上的总线技术包括:LIN、CAN、CAN FD、FlexRay、MOST及Ethernet。就目前汽车上的应用情况,成本低、可靠性高、应用普遍的有Lin、CAN通讯,CAN FD也是最近几年才逐渐得到应用,CAN FD是对传统CAN总线的一种扩展和过渡,其目的就是Make CAN Fast,首先其不会对原有的整车网络带来大的变更,具备很好的兼容性又具有可观的传输速率。考虑X-By-Wire线控应用场景时,FlexRay是一种不错的方案,因FlexRay是专为车内局域网设计的一种具备故障容错的高速可确定性车载总线系统,采用了基于时间触发的机制且具有高带宽、容错性好等特点,在实时性、可靠性及灵活性方面都有很大的优势,非常适用于安全性要求较高的线控场合及带宽要求高的场合。但FlexRay的应用对OEM的能力要求相比CAN会提高很多,同时全部升级为FlexRay会带来开发迁移量、时间成本、硬件成本等方面的同步提升(所有节点必须升级为FlexRay节点)。

就我个人观点而言,FlexRay后续得到普遍应用的可能性不是很大,首先成本方面与车载以太网差不多而通讯速率又远低于它,而车载Ethernet在未来得到推广的可能性要比FlexRay高很多。这两年很多控制器都已经把车载以太网的通讯作为标配,因此后面会越来普遍,但也不是全部取代,因为就整车厂来说在满足要求的前提下,采用成本低、成熟的总线技术肯定是首选。

第三由于车载传感器、执行器越来越多,再叠加整车功能的增加,增加控制器数量一方面带来成本的增加,另一方面则是整车线束和电气更加复杂,这显然不是整车厂所希望的,因此综上所述,智能汽车的发展会促进整车电子电气架构的进一步整合,即域融合和区域融合,其实这块目前很多主机厂都已经普遍在做了,哪怕动力域都逐渐开始融合成一个控制器,进一步降低成本和整车线束。所以正如下图所示,整车的电子电气架构将逐渐开始域融合--》区域融合---》中央计算平台这三个趋势变化。

原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

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