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汽车大脑未来会变成什么样子?

导读: 在汽车上,需要很多的芯片,它们被称为“电子控制单元”,也就是 ECU。很多人认为 ECU 特指发动机程序,但事实上,整个车子的电子系统由非常多的 ECU 组成,它们分别用来控制车子的各种功能,比如车灯、娱乐系统、防盗系统等等。

汽车大脑未来会变成什么样子?

  在任何功能的背后,都必须有硬件的支撑,就像数码相机仅仅有镜头还不够,也需要机身里的那块 CMOS 或 CCD 芯片,而且,在数码时代,这个芯片水平如何,直接决定了相机的档次。

  而在汽车上,需要用到比照相机里多得多的芯片,它们被称为“电子控制单元”,也就是 ECU(Electronic Control Unit)。很多人认为 ECU 特指发动机程序,但事实上,整个车子的电子系统由非常多的 ECU 组成,它们分别用来控制车子的各种功能,比如车灯、娱乐系统、防盗系统等等。

  随着车子电子化程度越来越高,尤其是自动驾驶、主动安全等功能的增加,车子的 ECU 会急速增加,有预测说,在未来五年里,车子里的 ECU 平均会达到 50-70 个,而现在一些电子结构复杂的车子,ECU 数量早就超过了一百。

  但是,这篇文章聊的不是ECU 到底能多到什么程度,而是怎么把 ECU 简化。

  从一对一到一对多

  讨论这个话题,咱们以现在最火的自动驾驶举例子。在一辆自动驾驶车里,可能包括激光雷达、毫米波雷达、中距离雷达、前摄像头、后摄像头等不同的传感器,而通常的做法是,每一个传感器都由一个芯片负责处理数据。

  支撑起自动驾驶的数据量、运算量都是巨大的,而这些芯片,都要在一张 CAN 总线的网络上去部署(特斯拉使用的以太网和它们相比太超前了),它的问题在于:这个网本身就慢。到底有多慢?可以看下面这张图:

汽车大脑未来会变成什么样子?

  网络本来就慢,再加上这些芯片是分散排布,数据交换是快不起来的,芯片越多,效率越低。这样还怎么玩自动驾驶?

  把一对一变成一对多就成了一种解决方式,把这些芯片集中到一起,用数量更少的芯片组或者是一个运算能力超强的芯片作为神经中枢,去配合那些传感器进行工作,在汽车电子网络部署上,这就意味着简化。

  如果按照传统的汽车电子架构,想加更多功能,就要挂更多的 ECU 上去,要加强运算能力,也得通过加更多 ECU 的方式,但是,随着数据传输的容量要求越来越大,靠增加 ECU 的数量就行不通了。

  这种先天和后天的优劣,有过装修经验的人应该懂,就像做水电改造一样,前期打好基础的话,后续的升级改造都会轻松不少。

  这种一对多的方式,在车子里可以称为“多域控制器”(Multi-Domain Controllers),但是目前并没有被应用在量产车里。在零部件供应商德尔福的上海总部参观时,我看到了一个多域控制器样品:

汽车大脑未来会变成什么样子?

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