智能汽车究竟需要怎样的新“神经系统”

今年这届持续10天之久的上海车展，喊出的口号是“拥抱汽车新时代”，宏大的命题下有一个明显的信号——车企们在集中火力捣鼓技术创新，比亚迪的刀片电池和云辇系统、蔚来的换电技术，小鹏的800V快充……这些看似花哨又拗口的技术词儿，却是车企在价格厮杀战后想要彰显的竞争力。车企和科技公司之间的界限变得模糊，这在以往是少见的。

而在车展开幕的前一天，广汽埃安的新车型Hyper GT提前开启预售。作为独立品牌后的第一辆轿跑，HyperGT的亮点有“七翼GT、轻奢影院、激光领航、后驱之王”四处之多。有意思的是，广汽埃安联合恩智浦召开媒体分享会，提到最多的词却是“电子电气架构”。

曾经，传统的造车门槛是“三大件”，发动机几乎是百年汽车技术攻坚的突破口。今天，汽车不仅仅是代步工具，变身为一个技术综合体。大部分消费者能看到的变化是，像特斯拉或造车新势力们所带来的汽车功能升级，譬如辅助驾驶、中控的大屏化、语音助手的实时交互、OTA升级汽车，而这种变化的背后，其实也依然离不开汽车的底层平台——“电子电气架构”的升级。

也就是说，当车子逐渐从一个“硬件驱动”的机械产品进化成“软件定义”的智能产品，如何升级电子电气架构，以适应软件定义的新趋势，就成为新造车们、传统主机厂们、Tier 1们需要认真思考的新功课。在这之中，广汽埃安是个值得额外关注的存在。

集中式架构                                   我们实现了它的首次量产

说到电子电气架构，车圈有个形象的比喻。如果将车比作人体，车的机械结构相当于“骨骼”，动力传动系统相当于“四肢”，燃油系统是“血液”；其电子电气架构就好比是车的“神经系统”，它几乎连接、驱动并控制各个电子电气部件，确保所有子系统有序和谐地一起工作。

电子电气架构的技术发展，影响着汽车的智能化程度。功能车时代，汽车一旦出厂，用户体验就基本固化，所以传统的电子电气架构是“分布式”，每个ECU（电子控制单元）通常只负责控制一个单一的功能单元，不同的ECU又是来自产业链的不同供应商，一旦车子要变更功能，往往是牵一发而动全身的。

而到了智能车时代，汽车变得更为复杂，常用常新，千人千面，意味着需要一个更具综合性、数据处理能力更强、传输速度更实时的电子电气架构做基础，以提高驾驶性能、安全保障和互联体验。于是，电子电气架构进化到了一个新阶段。

广汽埃安新能源汽车股份有限公司研发中心智能网联部副部长李敏介绍，广汽埃安的电子电气架构已经由原来的“分布式架构”进化到现在的“域控制器架构”，也就是将车身、座舱、智驾合在一个控制器中，这也是广汽的第三代电子电气架构，名为“广汽星灵架构”。

星灵架构是一种集中式计算架构，它最初于2021年在广州车展上发布，并首先应用于广汽埃安的新车型——Hyper GT，也就是说，该架构已经可以应用于量产车型。“集中计算式架构的量产，广汽埃安是第一个。”李敏强调。

星灵架构由3个核心计算单元组成，包括中央计算单元、智能驾驶计算单元、信息娱乐计算单元。其中的“中央计算单元”，采用的是恩智浦S32G3。恩智浦大中华区汽车电子事业部高级市场经理余军苗介绍道，S32G3作为新一代车辆网络控制器，可以为“软件定义汽车”提供安全、实时和服务高性能计算的能力，还能提供平台化设计、硬件、生态伙伴工具和软件的支持。

比如在功能安全上，它提供最高等级的ASIL D等级的处理能力，可以应用在一些对安全非常苛刻的场景里，还有更加强大的千兆以太网和PCI Express，赋能高性能的安全处理，能够完成中央车辆控制器设计平台。

“芯片的算力在快速提升，用户对于汽车智能化的需求也在骤增。”李敏补充说道。目前，星灵架构支撑的量产车型采用的是200TOPS算力芯片，未来可以拓展到1000TOPS芯片。此外，它还能支撑城市和高速的NDA，包括一键泊车、大区域跨城泊车、狭小极限车位泊车。“广汽埃安将所有功能原子化打散，实现最优组合，因此也能支持用户在手机上自定义场景；同时，用户也能在广汽埃安的系统平台上，将一些功能进行全新的组合打包之后，上传到云端，共享给其他的车主。这个应用称之为‘广汽魔方’。”

星灵架构的中央计算单元除了采用恩智浦S32G3之外，“目前广汽埃安的中央计算单元所集成的功能，在同行业中的集成度是最高的。”李敏强调，星灵架构拥有“前后左右”四个区域控制器，整合重构了20个传感控制器，以及对接了879个传感器、执行器端口。

作为广汽埃安等众多车企的合作伙伴，来自恩智浦半导体汽车网络处理器事业部的总监Frank Kitzing进一步解释称，对于车辆的计算来说，“自动驾驶”和“智能座舱”的计算量要比“中央计算”来得更高。但对于中央控制器来说，其很重要的一项功能就是“唤醒”——毫秒级的快速唤醒和启动。在分析能力方面，必须具备高吞吐量的信息搜集和及时处理，同时也必须实现一些可预测性的诊断和分析能力。

更重要的是，在实现“软件定义汽车”的未来新形态中，需要在车里通过区域网关或其他一些连接的链路，能够收集起来节点各种信号进行处理，并送到云端，然后在云端进行未来应用和服务迭代，再下载到车里，这些功能都需要“中央计算”来承担。

S32G3系列于今年2月量产，方便客户实现一些汽车应用的开发，恩智浦为此还推出了GoldVIP汽车集成平台，它是一个智能互联汽车应用的软件集成平台，集成了恩智浦专有软件、开源软件和合作伙伴软件，客户可以基于此快速开发一系列汽车应用，包括云端服务、网关或机器学习、OTA升级、虚拟化。

软件定义汽车                                    未来格局将是“分久必合”

在没有汽车的17世纪，如果你问一个奔波在路上的人想要什么车，他只会要更快的马车。同理，汽车最终的发展形态到底是什么？或许谁都难以很快下定论。但如果我们把关注点放在一个核心上，智能化会是一个大家共同努力的方向。

而要看一辆车是否足够智能化，可以看两个维度：自动驾驶和智能座舱。这也是车企们群策群力的方向。对于这两个公认的维度，广汽埃安新能源汽车股份有限公司副总经理张雄提出了自己的独特思考。

张雄分析道，“自动驾驶”的真正普及仍有赖于基础设施的不断完善，从“To B”到“To C”是自动驾驶循序渐进的演进路线，这块是汽车产业链上难啃的硬骨头。经过了多年野蛮生长，其或许还处在“让子弹飞一会儿”的态势上。

而反观“智能座舱”，经过2016年互联网汽车的创新之后，它在过去几年进步并不大，如果只是停留在现阶段的水平，将会陷入同质化竞争的尴尬境地。最后张雄说出结论：“智能座舱的突破，可能是未来一段时间汽车市场竞争最重要的核心点。”

无论是自动驾驶，还是智能座舱，张雄明确表示，都要“先看数据，再驱动服务”。汽车的演进，就是核心将由数据驱动服务。数据驱动服务的核心就是车主或用户。为了服务好用户，就要提供真正能够面向服务的技术，这是一切创新的活水源头。

在张雄看来，“一辆车是个有机整体，就好像一个部队部署在阵地上，而广汽埃安的所有能力都是从‘云端’输送过来的，云就是我们战场的兵工厂。”因此，广汽埃安的很大一块创新蕴藏在“数字镜像云”中，由中央计算架构采集全车的数据上云，再通过“车云一体化”实现软件快速迭代，持续提升用户体验，这是“软件定义汽车”的背后逻辑。

如果再要进一步拆分逻辑，那就是：首先，解决了数据采集问题。其次，升级车的网络架构（提高传输率）。此外，升级本地的处理能力，这就包括：其一，本地的芯片要具备一定的处理能力。在这方面，广汽埃安采用高性能以太网去实现车本身数据的流转。其二，通过芯片实现数据本地处理后，再通过它跟云端实现高效连接，真正把整个数据的闭环建立起来。这整套流程，更说明了汽车本身架构升级的必要，同时还涉及“车云一体化”所有架构统一升级，如此才能够支撑未来数据的驱动。

这种玩法的转变，也倒逼汽车产业链的合作模式发生改变。恩智浦大中华区汽车电子事业部市场总监翟骁曙解释道，汽车生态的发展趋势已经从原来的“链状生态”走向了“环状生态”。传统的汽车产业链分工顺序是：芯片供应商——一级供应商——车厂的线性链条。芯片供应商把芯片卖给一级供应商，他们根据车厂的需要把它做成ECU，然后再提供给整车厂，并由整车厂完成最终整车的集成。

随着电子电气架构的进化，汽车生态也将变成一个多元化组合，以车厂作为核心，包括一级供应商、二级供应商、软件服务提供商、基础软件提供商，甚至像EMS硬件制造服务商等等，都会像网状结构一样围绕在整车厂周围，根据整车厂的电子电气架构需要，来协同服务整车厂。“于是，半导体公司与整车厂的配合将更加紧密，从原来的间接服务，过渡到如今的直接接触。”翟骁曙说道。

张雄补充说道，车厂的长远发展，肯定慢慢走向集中，因为资源就这么多，最后的竞争肯定很残酷。从技术角度看，集中，意味着高效管理；从商业角度看，集中，规模大，量就大，性价比更高。这也是广汽埃安等主机厂选择恩智浦的原因。

“从商业发展规律来看，一个新兴事物诞生时，它一定是处于非常多元化的环境，它的供应商、用户、需求都是非常多元化的。但是随着技术的发展、商业环境的演变，要形成有强劲商业竞争力的格局，最后一定会发生兼并，不管是供应商、用户还是需求，都会统一化。当然，这个统一化的过程，可能会使得这个新生事物或行业逐渐规范化，这是客观规律。”翟骁曙最后总结道，从这个角度看，恩智浦对于自己在中央处理单元和S32G产品线上的前景是非常有信心的。

（文章来源：科技行者techwalker）