隨著汽車(chē)智能化，網(wǎng)聯(lián)化的滲透與普及，汽車(chē)電子電氣零部件占汽車(chē)的比重也逐漸提高。高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)，車(chē)載多媒體娛樂(lè)系統(tǒng)等逐漸成為消費(fèi)者關(guān)注且左右購(gòu)買(mǎi)決策的功能配置。越發(fā)復(fù)雜的系統(tǒng)對(duì)傳感器、電子控制器（Electronic Control Unit, ECU）的數(shù)量有了需求，如自動(dòng)駕駛的攝像頭，毫米波雷達(dá)，多媒體娛樂(lè)系統(tǒng)的副駕駛娛樂(lè)屏幕，HUD 抬頭顯示系統(tǒng)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)表現(xiàn)的 ECM 模塊、管理新能源汽車(chē)電池的 BMS 模塊以及用于 360 度環(huán)視影像融合計(jì)算的 AVM 模塊等等。據(jù)焉知汽車(chē)數(shù)據(jù)，一輛現(xiàn)代豪華汽車(chē)中通常包含了70到100個(gè)ECU。傳統(tǒng)的分布式電子電氣架構(gòu)（Electrical/Electronic Architecture, EEA）由于其：1. 算力分散無(wú)法高效利用 ；2. 線(xiàn)束成本重量劣勢(shì)；3. 無(wú)法支持高帶寬車(chē)內(nèi)通信；4. 后續(xù)升級(jí)維護(hù)困難等多維度原因，已無(wú)法滿(mǎn)足發(fā)展需求。集中式電子電氣架構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，并且在未來(lái)最終會(huì)走向中央計(jì)算平臺(tái)的形式。

1、 算力分散無(wú)法高效利用。

分布式架構(gòu)下汽車(chē)搭載數(shù)十個(gè)控制器，且為保證性能穩(wěn)定性及安全性，每個(gè)控制器芯片硬件算力相對(duì)其上運(yùn)行的程序都有所冗余。這就導(dǎo)致從整車(chē)維度，各個(gè)控制器的能力“各自為政”，無(wú)法高效協(xié)同。反之在集中式電子電氣架構(gòu)下算力在行車(chē)時(shí)為輔助駕駛服務(wù)，在駐車(chē)休息時(shí)可為車(chē)載游戲提供運(yùn)行算力。

2、 線(xiàn)束成本及重量劣勢(shì)。

龐大的 ECU 數(shù)量同樣意味著復(fù)雜、冗長(zhǎng)的總線(xiàn)線(xiàn)束。據(jù)電子工程世界網(wǎng)數(shù)據(jù)，一輛高級(jí)汽車(chē)的線(xiàn)束使用量約 2km，重量在 20~30kg。在線(xiàn)束中，線(xiàn)纜材料本身重量占到線(xiàn)束總重量的 75%左右。集中式的電子電氣架構(gòu)以及域控制器的引入，可極大的縮短線(xiàn)束的使用量。

3、 無(wú)法支持高帶寬車(chē)內(nèi)通信。

分布式 ECU 時(shí)代，計(jì)算和控制的核心是 MCU 芯片，傳輸?shù)幕A(chǔ)核心是基于傳統(tǒng)的 CAN、LIN 和 FlexRay 等低速總線(xiàn)。隨著 ECU的不斷增多，導(dǎo)致總線(xiàn)負(fù)載增加，基本上達(dá)到允許的上限了，這樣容易導(dǎo)致信號(hào)丟幀、總線(xiàn)堵塞等技術(shù)難題，從而導(dǎo)致安全隱患。但在域控制器時(shí)代，高性能、高集成度的異構(gòu)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(guò)以太網(wǎng)等進(jìn)行高速通信。目前百兆和千兆的以太網(wǎng)已在多款新車(chē)型上得到應(yīng)用。車(chē)載以太網(wǎng)每節(jié)點(diǎn)實(shí)施成本高于 CAN 、 LIN，與 FlexRay 相當(dāng)。在未來(lái)，數(shù)據(jù)傳輸速度的制約將使得車(chē)載以太網(wǎng)替代傳統(tǒng)總線(xiàn)成為必然。

4、 系統(tǒng)集成及 OTA 維護(hù)困難。

各個(gè) ECU 開(kāi)發(fā)主要由各 Tier1 提供主機(jī)廠，主機(jī)廠由內(nèi)部團(tuán)隊(duì)進(jìn)行集成整合。對(duì)主機(jī)廠集成開(kāi)發(fā)能力，供應(yīng)商管理能力提出了很高的挑戰(zhàn)。此外，分布式的架構(gòu)零散的 ECU 布局也難以支持車(chē)載軟件在線(xiàn)升級(jí)（OTA），從而加大了軟件后期維護(hù)迭代的難度。目前，OTA 已經(jīng)從部分新勢(shì)力車(chē)企的獨(dú)門(mén)絕技，逐漸大眾化，各個(gè)車(chē)企的更新迭代頻率也在快速提升。據(jù)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局披露的數(shù)據(jù)，2021 年各大車(chē)企報(bào)告 OTA 升級(jí) 351 次，較 2020 年同期上升了 55%，而涉及到的車(chē)輛達(dá)到 3424 萬(wàn)輛之巨，更是較 2020 年同期暴增了307%。

傳統(tǒng)汽車(chē)的電子電氣架構(gòu)一般采用分布式，其控制中樞由電子控制單元ECU通過(guò)CAN總線(xiàn)和LIN總線(xiàn)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(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)狀態(tài)與功能的操控。每個(gè)控制系統(tǒng)采用單獨(dú)的 ECU，不同的電控系統(tǒng)功能保持獨(dú)立性，每增加一個(gè)功能就需要增加一個(gè) ECU，因此傳統(tǒng)汽車(chē)智能功能的增加和升級(jí)主要依賴(lài)于 ECU 和傳感器數(shù)量的累加。

在電子化和智能化發(fā)展的需要下，傳統(tǒng)的分布式架構(gòu)逐漸進(jìn)化為域集中式架構(gòu)，“域”和“域控制器”產(chǎn)生。域控制器最早由博世、大陸、德?tīng)柛５?Tier1廠商提出，通過(guò)利用處理能力更強(qiáng)的多核 CPU/GPU 芯片，引入以太網(wǎng)并將分散的 ECU 集成為運(yùn)算能力更強(qiáng)的域控制器來(lái)相對(duì)集中地控制每個(gè)域，從而解決分布式架構(gòu)存在的成本、算力等局限性。

域集中式架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)主要包括：

1）域集中式架構(gòu)可以節(jié)約成本、降低裝配難度。在分布式架構(gòu)中，隨著 ECU 數(shù)量增加產(chǎn)生的大量?jī)?nèi)部通信需求，導(dǎo)致線(xiàn)束成本增加并加大裝配難度；而域集中式架構(gòu)將傳感與處理分開(kāi)，傳感器和 ECU 不再一對(duì)一，管理更便捷，有效減少了 ECU 和線(xiàn)束的數(shù)量，從而降低硬件成本和人工安裝成本，同時(shí)更有利于部件布局。

2）域集中式架構(gòu)可以提高通信效率，實(shí)現(xiàn)軟硬件解耦，便于整車(chē) OTA 升級(jí)。分布式架構(gòu)中，來(lái)自不同供應(yīng)商的 ECU 的軟件開(kāi)發(fā)框架和底層代碼不同，導(dǎo)致冗余，并提高維護(hù)和 OTA 統(tǒng)一升級(jí)難度；而域集中式架構(gòu)做到對(duì)各 ECU 進(jìn)行統(tǒng)一管理與信息交互，統(tǒng)一軟件底層開(kāi)發(fā)框架，從而便于未來(lái)的 OTA 升級(jí)和拓展功能的實(shí)現(xiàn)。

3）域集中式架構(gòu)能進(jìn)一步集中算力，減少冗余。分布式架構(gòu)中的各個(gè) ECU 之間算力無(wú)法協(xié)同，相互冗余，產(chǎn)生極大浪費(fèi)。而域控制架構(gòu)將原本分散的 ECU 進(jìn)行算力集中，統(tǒng)一處理數(shù)據(jù)，減少算力冗余，更能滿(mǎn)足高階自動(dòng)駕駛對(duì)于算力的高要求。

基于功能集中分區(qū)，博世等傳統(tǒng) Tier1將汽車(chē)電子控制系統(tǒng)分為動(dòng)力域（安全）、底盤(pán)域（車(chē)輛運(yùn)動(dòng)）、座艙域（娛樂(lè)信息）、自動(dòng)駕駛域（駕駛輔助）和車(chē)身域（車(chē)身電子）五域。

動(dòng)力域用于動(dòng)力總成的優(yōu)化與控制，同時(shí)兼具電氣智能故障診斷、智能節(jié)電、總線(xiàn)通信等功能。動(dòng)力域控制器是一種智能化的動(dòng)力總成管理單元，借助 CAN/FLEXRAY 實(shí)現(xiàn)變速器管理，引整管理電池監(jiān)控交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)。其優(yōu)勢(shì)在于為多種動(dòng)力系統(tǒng)單元（內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)、電池、變速箱）計(jì)算和分配扭矩、通過(guò)預(yù)判駕駛策略實(shí)現(xiàn) CO2減排、通信網(wǎng)關(guān)等，主要用于動(dòng)力總成的優(yōu)化與控制，同時(shí)兼具電氣智能故障診斷、智能節(jié)電、總線(xiàn)通信等功能。