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DCU域控制器是什么？對(duì)汽車未來電子架構(gòu)產(chǎn)生什么影響？

很多人對(duì)DCU域控制器不太了解，那么現(xiàn)在聽聽上海拓殷電子給您分享的內(nèi)容。

2022-04-07 17:59:22上海拓殷電子科技技術(shù)有限公司

域控制器（DCU，Domain Control Unit）的概念早期是由以博世，大陸，德爾福為首的Tier1提出，它是為了解決信息安全，以及ECU瓶頸的問題。
根據(jù)汽車電子部件功能將整車劃分為動(dòng)力總成，車輛安全，車身電子，智能座艙和智能駕駛等幾個(gè)域，利用處理能力更強(qiáng)的多核CPU/GPU芯片相對(duì)集中的去控制每個(gè)域，以取代目前的分布式汽車電子電氣架構(gòu)（EEA）。
域控制器的重點(diǎn)發(fā)展是芯片的計(jì)算能力快速提升，可以讓公用信息的系統(tǒng)組件，能在軟件中分配和執(zhí)行，讓軟硬件分立，可實(shí)現(xiàn)以足夠的資源快速響應(yīng)完成客戶需求，具備平臺(tái)化、兼容性、集成高、性能好等優(yōu)勢(shì)。
雖然這樣的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了汽車電子網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但由于各種數(shù)據(jù)的相互融合也帶來了安全隱患。從現(xiàn)有控制器硬件架構(gòu)看多顆/多核芯片以及冗余架構(gòu)是域控制器設(shè)計(jì)主流設(shè)計(jì)，未來對(duì)于域控制器內(nèi)部的硬件必定要根據(jù)功能安全等級(jí)劃分為不同類型的功能，根據(jù)不同類型的功能分配進(jìn)入不同功能安全支持的芯片內(nèi)。

域控制器作為汽車電子結(jié)構(gòu)未來發(fā)展的趨勢(shì)，可以用更少的器件完成更多的功能，同時(shí)量產(chǎn)價(jià)格更低，在汽車電子化特性加強(qiáng)的情況下，也能方便管理各個(gè)子系統(tǒng)，被OEM和Tier1普遍接受。而隨著自動(dòng)駕駛的來臨，其所涉及的感知、控制、決策系統(tǒng)復(fù)雜性更高，與車身其它系統(tǒng)的信息交互、控制也越來越多，各方都希望其能變成一個(gè)模塊化的、可移植性的、便于管理的汽車子系統(tǒng)。此時(shí)，專門定位于自動(dòng)駕駛的域控制器系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生了。

DCU域控制器

現(xiàn)在的智能汽車，車載電子電器逐漸增多，需要滿足的各項(xiàng)功能越來越多，少的用七八十個(gè)ECU，多的甚至有兩百個(gè)ECU來執(zhí)行各項(xiàng)功能。而隨著智能汽車的發(fā)展，尤其是智能座艙和智能駕駛的發(fā)展，汽車作為人們移動(dòng)的第三空間，不僅要滿足駕駛的安全和舒適性，還要滿足人們的生活、工作等越來越繁復(fù)的需求。如果沿用不斷增長(zhǎng)ECU的布局方式，很明顯會(huì)帶來巨大的隱患。現(xiàn)在100個(gè)ECU的布線就已經(jīng)非常復(fù)雜了，而后期如果200個(gè)，300個(gè)，甚至1000個(gè)ECU呢？那就是彼此連接的線路會(huì)越來越復(fù)雜，鏈接各ECU的線束越來越多。無論是在工藝上還是成本上，都會(huì)帶來巨大的挑戰(zhàn)。而且在實(shí)際開發(fā)中，采用數(shù)量越來越多的ECU還會(huì)出現(xiàn)一個(gè)難題，那就是這一兩百個(gè)ECU是來自不同的供應(yīng)商，通過Can總線進(jìn)行互相通訊。但是很有可能不同供應(yīng)商的底層框架是不同的，采用不同的編程語言和風(fēng)格，在實(shí)際的互相溝通中會(huì)出現(xiàn)問題，有時(shí)候會(huì)產(chǎn)生雞同鴨講，你發(fā)過來的信息我看不懂的情況，那到底要誰兼容誰。現(xiàn)在這個(gè)補(bǔ)丁打了，后期如果要升級(jí)，又怎么維護(hù)和OTA升級(jí)。用的ECU越多，供應(yīng)商越多，就會(huì)涉及到保大保小，供應(yīng)商博弈的難題，給開發(fā)驗(yàn)證部門帶來額外的困難，甚至?xí)斐尚萝囇邪l(fā)的周期大為延遲，或者強(qiáng)行退出的車型出現(xiàn)一堆問題。而整合多個(gè)ECU的DCU，將會(huì)優(yōu)化整車的電子電器線路，也會(huì)對(duì)研發(fā)和后期的實(shí)際整體化運(yùn)行帶來極大的益處。

目前EEA主要的方向是模塊化和集成化，DCU是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。DCU的整合，使得車載電子電器形成了Domain的域架構(gòu)。比如以模塊為導(dǎo)向的EEA設(shè)計(jì)方案，是將一個(gè)確定功能的電子設(shè)備視為一個(gè)功能模塊，比如車上的四個(gè)車門和行李廂的門作為一個(gè)功能模塊。或者把功能組成的模塊分成各個(gè)域，比如動(dòng)力系統(tǒng)是一個(gè)域，駕駛輔助、底盤是一個(gè)域，內(nèi)部空間是一個(gè)域，遠(yuǎn)程信息處理和信息娛樂是一個(gè)域，各個(gè)域通過網(wǎng)關(guān)鏈接在一起。例如智能座艙的DCU就可以把原先單獨(dú)的ECU整合起來，利用多核CPU/GPU等芯片來完成原本多個(gè)功能所需要的車載計(jì)算，比如車廂內(nèi)的人機(jī)交互，屏幕互聯(lián)顯示，DMS、HUD等。