1. EE架構演進趨勢

近年來，汽車智能化、電動化的發展，極大的提升了用戶體驗，也觸發了整車傳感器數量和數據的倍增，芯片算力、存儲容量、通信帶寬和軟件功能不斷突破新高。

傳統分布扁平式的EE架構由于缺乏主導分層融合的主節點，新需求引入的功能升級只能以獨立子系統（ECU+傳感器+執行器）形式疊加到原有架構，導致富余的硬件資源浪費、線束布置復雜、基礎軟件難以標準化、上層應用邏輯復雜等問題，這些都會給主機廠帶來極大的開發設計、制造成本和售后維護的挑戰。

為應對挑戰，必須首先升級現有EE架構，通過硬件資源共享、軟件標準化，簡化整車布置，達到整車輕量化和功能優化整合的目標，從而推進軟件定義汽車的落地，以實現豐富且差異化的用戶體驗。

鑒于此，EE架構的演進趨勢紛紛走向中央計算（算力/存儲/通信集中），區域控制（傳感器/執行器）的架構形態（Zonal EEA）；這種新架構形態也體現了類生物特征的設計理念（中央大腦/區域手腳），相信這種理念也更有助于汽車智能化的發展。

聯合電子從2017年初便啟動了中央計算/區域控制平臺的研發工作。Zonal EEA在整車設計、制造成本、快速落地、輕量化等方面已取得一定優勢；但同時，Zonal EEA因其系統成熟度、已有架構兼容性和車型配置等多方面的原因，也會經歷分階段的迭代演進，我們把這種迭代演進分為Zonal EEA1.0/2.0/Evolution三個階段。

1.1 Zonal EEA1.0

Zonal EEA1.0的架構特征，一般以當前域集中架構形成的三域（整車控制、智能駕駛、智能座艙）為基礎，打破功能域邊界，運用物理分區，邏輯分層的方法論，把整車管理、邏輯運算等核心功能集中放入中央計算平臺；把整車配電、硬件I/O、區內通訊、安全隔離和指令執行等功能縱向拆分至車身各區域控制器，形成“3+N”的落地方案，即三個中央計算平臺和多個區域控制器。

Zonal EEA1.0的架構由于缺乏大量的借鑒經驗和實車論證，智能座艙和智能駕駛的外圍攝像頭、雷達等傳感器，因實時性和區域處理能力的限制，目前傳感器大部分采用直接接入中央計算平臺的相對保守方案。

1.2 Zonal EEA2.0

隨著Zonal EEA1.0架構逐漸得到論證，中央三域計算平臺（整車控制、智能駕駛、智能座艙）在Zonal EEA2.0的架構階段，為了進一步功能融合、資源共享、提升用戶體驗、以及應對多變的市場需求，不同主機廠根據自身情況，可能會采取不同的融合架構形態；如智控+智艙融合、智控+智駕融合、智駕+智艙融合，Zonal EEA2.0將會是一個多樣化的架構形態。

區域控制器方面會根據攝像頭、雷達、顯示、Telematics（4G/5G/V2X/WIFI/GNSS.。.）等子系統的實車論證結果，進一步朝著就近接入區域的方向發展，形成區域網關。

1.3 Zonal EEA Evolution

經歷多樣化的Zonal EEA2.0架構形態后，是否再高度整合為一個中央計算平臺，即Zonal EEA Evolution階段，關鍵還得取決于主機廠對市場的消費引導和Zonal EEA Evolution帶來的用戶體驗，以及目標市場的車型配置情況。目前已有少量主機廠開始了這方面的研究與嘗試。

2. 技術挑戰

為了實現Zonal EEA，中央計算平臺的設計會面臨哪些挑戰呢？目前看來，主要有以下幾方面：

2.1 跨域整合能力

中央計算平臺采用高算力的異構芯片，需要在不同芯片上進行整車功能部署、算力/存儲等資源的劃分。這需要具備網關車身，動力底盤、輔助駕駛等設計經驗，并在此基礎上進行良好的系統、硬軟件架構設計，便于芯片迭代，模塊復用及多方軟件集成。

此外，還需要建立持續集成與交付的軟件開發體系，實現多方軟件的快速迭代。同時還需具備完善的仿真測試能力，以支持各功能域的場景仿真，功能集成與驗證與問題定位。

2.2 資源池化

中央計算平臺由于整車功能和計算的復雜性，必然存在多組MCU/SOC、存儲設備以及各種傳感器模塊，這些資源如果不通過資源池化共享的方式，充分利用，那么中央計算平臺僅僅是硬件的堆疊，而失去了Zonal架構設計的初衷。

中央計算平臺的可資源池化的有CPU池、存儲池及I/O池等；資源池化的性能發揮取決于通信帶寬、通信延時和信號轉換效率，猶如大腦內部的通信纖維束板-胼胝體，同步大腦左右半球信息。這些通信指標的實現，受制于通信技術的選擇和上層通信協議。

SOC片內多核的CPU算力池，目前最好的方式是通過芯片內高速總線和共享內存/IPC直接互通；多組SOC形成的CPU算力池，大容量存儲陣列（如SSD…），以及眾多傳感器資源則需要依賴外部通信技術來支撐互通；如PCIe、Multi-Gig Ethernet、TSN/DDS等多協議的組合應用是解決中央計算平臺通信的首選方案和關鍵技術。

2.3 開放式平臺

開發式平臺是中央計算平臺必須具備的另一特性，也是軟件定義汽車思想的落腳點。所謂的開放式平臺特征主要反映在兩方面：

1）穩定可擴展的硬件系統

從CPU算力、存儲容量、接口形式、機械結構各方面，硬件系統都需要具備非常靈活的可擴展性，具備快速衍生以適配各種車型配置。

VCP-整車中央計算平臺

2）開放的軟件生態

基礎軟件層面：提供穩定的操作系統，底層驅動，虛擬化環境；依據芯片架構和硬件特性，優化傳感器數據處理、AI算法布署，充分挖掘硬件算力，同時保障整車全生命周期的功能安全及信息安全。

中間件層面：應具備統一的中間件技術和服務接口SOA軟件環境、標準化的通信協議以及為上層應用做到嚴格監控和全方面設防，并向上能給應用層提供良好的通信及同步機制，便于應用布署和移植。

編輯：黃飛