佐思汽研發布《2023年智能汽車E/E架構研究報告》。 從發展趨勢看，汽車E/E架構最終會向中央計算架構演進，將功能邏輯集中到1個中央控制器。主機廠E/E架構規劃愈發激進，2023-2026年將是主機廠量產下一代“準中央+區域架構”的關鍵時間節點。

未來5-10年汽車E/E架構演變趨勢

來源：佐思汽研《2023年智能汽車E/E架構研究報告》

“準中央+區域”架構可進一步細分為多種類型：

車身區域架構（Body-Zonal）：車身區域控制器通過高速以太骨干網絡連接到中央計算單元，中央計算單元融合整車控制、車身控制、網關等功能，簡化網絡拓撲、線束布置和減輕重量；

X域區域架構（X-Domain Zonal） ：功能域與車身區域相結合，X域區域使用更強大的處理器單元，能夠獨立調用區域內的傳感器并進行處理；

軟件定義汽車優化架構（SDV-Optimized）：集中式、面向服務（SOA）的計算，汽車中央計算機具備強大的處理能力，將所有決策集中于中央計算機，區域控制器則負責供電以及執行中央控制單元的指令。

NXP全新電子電氣架構發展路徑

來源：恩智浦

區域架構下，MCU向高性能、多核發展

在未來的中央集成EE架構中，中央處理單元和區域控制器通過以太網進行通信，區域控制器則通過CAN/LIN總線和子ECU，傳感器以及執行器通信。 在物理上，區域控制器是多個ECU的邏輯集中點，這對于區域控制器中MCU的算力有了更高的需求。在傳統功能單一的ECU中往往使用性能較低的單核MCU即可滿足要求，而對于區域控制器，往往需要高性能的多核MCU才能滿足要求。在多核MCU中每個核可以跑一種單獨功能，多核即可實現多種功能，從而實現多種ECU功能的融合。

廣汽埃安GA3.0星靈架構：新上市的Hyper GT（昊鉑）是全球首款采用恩智浦S32G3作為中央計算單元處理器的車型，“中央運算單元” 采用最新一代 “NXP S32G399高性能網關計算芯片”，“中央運算單元” 由大陸集團負責開發，前、后區域控制器的軟件架構基礎中間層采用原子服務封裝和標準化接口，中間層采用增強型組合服務，可獨立執行。

廣汽埃安GA3.0星靈架構拓撲

來源：廣汽埃安

小鵬汽車 X-EEA3.0 架構：在國內首次實現了以千兆以太網為主干的通信架構，同時支持多通訊協議，讓車輛在數據傳輸方面更快速。X-EEA3.0的區域控制器和中央計算單元均采用了瑞薩基于第三代RXv3 CPU內核的旗艦 MCU。在X-EEA3.0基礎上，小鵬G6進一步量產部署新的扶搖X-EEA3.5架構。

來源：小鵬汽車

英飛凌第3代AURIX產品TC4xx MCU：高性能AURIX TC4xx系列，主要滿足中央計算+區域控制的新需求。搭載了多達六個TriCore 1.8嵌入式內核，每個內核的時鐘頻率最高可達500MHz，并且集成一個PPU協處理器，可實現快速向量運算，基礎神經網絡算法以及其它一些復雜數學算法。PPU在未來的區域控制器中可以被應用于建模，模型預測控制以及防入侵檢測等一些信息安全算法中。

英飛凌TC4xx的應用領域

來源：英飛凌

區域架構下，汽車以太網PHY和交換機芯片需求猛增，價格呈現劇烈波動

車載以太網的接口電路主要由MAC控制器和物理層接口PHY芯片兩大部分構成。集成方式上，嵌入式芯片廠商一般會將MAC集成在MCU/CPU內部， 如英飛凌的AURIX產品將MAC集成到了主控芯片MCU內部，還集成了專用的硬件通訊路由模塊CRE/DRE；而PHY芯片則由OEM或控制器供應商提供獨立芯片。 2023年全球以太網交換機/物理層PHY芯片市場規模大約8億美元，2028年預計將達到25億美元。預計到2028年，平均每輛車使用2-4片以太網交換機芯片，2-4片物理層PHY芯片。 2023年以來，博通BCM89系列部分以太網PHY和交換機芯片短期價格暴漲數倍，單顆芯片高達30-40美金；BCM8955X系列是博通第三代車載以太網交換機，主要應用于汽車ADAS、信息娛樂系統、網關；目前，博通主推BCM8957X系列，BCM8957X是全球唯一支持802.3ch標準的車載以太網交換機。 典型的中央計算Zonal架構，每個Zonal網關內部都包含一個以太網交換機，每輛車至少需要6-7片以太網交換機芯片。目前，Marvell、博通、恩智浦等車載網絡通信芯片廠商紛紛提出下一代網絡架構。

來源：Marvell

按照主機廠的預測，想要在2025年實現中央計算Zonal架構，10G的帶寬是必不可少的需求。2023年6月，Marvell推出了Brightlane Q622x系列中央汽車以太網交換機，是專門為汽車Zonal架構而設計。其中區域交換機將來自汽車物理區域內的設備（如處理器、傳感器、執行器和存儲系統等）的流量聚合到一起，通過高速以太網連接至中央計算交換機實現信息交互。

來源：佐思汽研《2023年智能汽車E/E架構研究報告》

區域架構下，中央計算機片內高速通信需要PCIe交換機支撐

受到Chat GPT推動，AI服務器需求暴漲，以博通SS26為代表的PCIe Switch芯片一芯難求，價格暴漲；在下一代汽車E/E架構中，多SoC級聯、 基于PCIe的SSD存儲與中央SoC之間，同樣必須用到昂貴的PCIe交換機。

E/E架構演進下，車載通信架構的發展

來源：小鵬汽車

汽車跨域通信將以PCIe為主，相比過去的以太網通信效率可提升到幾十個G，PCIe Switch串聯起整個片內通信。中央計算單元中的不同SoC，Ethernet Switch等均掛載其上面。外部傳感器通過Zonal ECU的Ethernet Switch串聯在一起。

高通第一代自動駕駛系統即Ride3.0首次在汽車行業使用了PCIe交換機，即Microchip的PM43028B1-F3EI，售價約100美元，比SA8155P的價格還高，幾乎是以太網交換機價格的4-5倍；

偉世通雙高通8155座艙域控制器內部通過PCIe總線連接，兩顆8155通過PCIe總線進行連接，傳輸速率可達16Gbps，可高效傳輸ADAS駕駛輔助系統攝像頭輸入視頻的實時傳輸需求；

芯擎為億咖通定制的高速互聯總線SE-LINK實現兩顆龍鷹一號同時工作，連接兩個Antora 1000，得到Antora 1000 Pro。可提供雙倍算力同時保持傳輸速度，其中PCIe 3.0 Lane傳輸速度實測達到了7.28GT/s。

整車EE架構演進，驅動汽車底層OS變革

Adaptive AUTOSAR引入了面向服務的架構（SOA），以及對POSIX系統的支持，主要應用于高算力SoC。SOA或者基于服務的中間件平臺，也稱為整車操作系統OS。

廣汽星靈架構的SOA軟件架構，通過分層解耦的基礎軟件架構平臺，實現了標準化分層接口、軟件模塊化、功能原子化、功能遠程配置等。廣汽星靈架構是國內首款基于ASF（AUTOSEMO Service Framework）技術規范開發的產品，基于SOA軟件架構，廣汽埃安Hyper GT首發量產了廣汽魔方場景共創平臺。

ASF致力于構建多域融合架構下的應用框架

來源：AUTOSEMO

2023年4月，華為發布了iDVP智能數字底座，這是一套可以滿足區域接入+中央計算標準的SOA架構。iDVP包含硬件平臺和軟件平臺兩部分，其中，硬件平臺是指計算與通信架構基礎硬件平臺，軟件平臺又分為操作系統、基礎管理框架以及SOA軟件框架。為方便用戶在iDVP上開發軟件，華為還開發了配套的工具鏈。

華為iDVP智能數字底座

來源：華為