岚图汽车：中央集中式域控制器量产实践和迭代路径

2023年9月22日，在2023第三届智能汽车域控制器与中央计算平台创新峰会上，岚图汽车电子电器硬件开发高级经理陈晴介绍了中央集中式域控制器在岚图追光车型上落地的实践过程，以及岚图对于未来中央集中式架构应用的思考。

陈晴将打造中央集中式域控制器产品面临的挑战归纳为多、快、好、省。“我们需要做更高集成度的控制器，进行更快速的迭代；在快速迭代过程中，大的控制器需要更可靠的硬件、更复杂的系统集成，同时我们还要省。”陈晴表示，从域集中到中央集中式架构，单一控制器的成本虽有下降，但用户并未得到明显感知。他强调，未来要做的事情是快速增长用户可感知的价值，“这才是SOA架构，或者集中式架构真实的价值所在。”

陈晴｜岚图电子电器硬件开发高级经理

以下为演讲内容整理：

中央集中式域控制器开发背景

当前，汽车“新四化”颠覆了传统开发模式，过去是在上市就终结功能迭代，现在的功能迭代是让消费者有常用常新的体验。为了实现功能持续迭代，业界提及最多的是软件定义汽车，过去的分布式架构无法支持快迭代和大量新功能应用，因此我们需要最新的架构演进。当前新一代EE架构最具标志性的产品是跨域融合的计算平台，这个平台标志着从过去马力到当前算力新时代的到来。

我们要做这样一个产品面临着许多技术挑战，中央集中式域控制器集成度要求高，需要做更高集成度的控制器，进行更快速的迭代。在快速迭代过程中，大的控制器需要更可靠的硬件，包括更复杂的系统集成。另外还要解决产品价值和投入之间的矛盾。

从分布式到中央集成式，架构的需求要尽可能减少ECU数量，将所有逻辑和数据处理集中化。因此，大量软件需要在单一的控制器上做集成。同时，一个控制器上会有大量芯片和电子器件，目前统计一下器件大约在5K-6K之间，包括主动器件和被动器件。为了实现中央集中式的架构，需要许多通信技术的突破，包括PCIE、太网等。

图源：嘉宾演讲素材

提到“快”。一是需求来的很快，过去对硬件的需求在3-5年内基本不变，而现在已经缩短到1-2年。    除了CPU、GPU和NPU外，还有对存储的要求，对于通信带宽有非常高需求的导入。需求来了后，就需要快速响应并迭代。同时，我们主要的核心芯片迭代速度也越来越快，过去可能3-4年才有一个新芯片出来，而现在每一年都会有新的惊喜。多家车企因为这样的迭代速度在硬件上升级做了许多工作，很多车企在为已售车型做迭代升级。

要做到快中求稳求好，有非常多复杂的功能安全需求导入，我们有各种各样级别的HSR需要在域控制器上进行承载。在此背景下，我们的生态圈需要更开放，软件和硬件需要分离，要有更多更成熟的系统和协议站，更多的硬件IP要导入进来，为系统的稳定和高效做工作。

“省”是当前行业关注的一大问题，我们的“省”体现在两个维度。从域集中到中央集中式，单一控制器成本下降，因为兼并了更多控制器。SOA架构上增长的功能不多，我们主要做的是平台能力，为未来打下基础。另外，成本的增量一定要在可控范围内，我们希望未来集中式域控制器不再进一步增加成本。

中央集中式域控制器开发实践

我们用了两年时间完成中央集中式域控制器的开发实践。从最初的芯片选型到最后的工业化开发，历经了非常多的过程，伴随着芯片量产，完成了行业比较大的挑战，基本和芯片同时量产的集中式域控制器也做了技术产出和课题的攻关。在这些攻关中需要解决的难点有平衡结构小型化硬件方面的散热需求，以及在狭小空间内克服EMC问题，还需要在这样的大域控制器里把链路延时和低成本开发的信号总线进行较优设计，并且要满足前面所提到的复杂功能要求。

图源：嘉宾演讲素材

另外，因为我们软硬分离，并且在非常大的域控制里实现多项功能，测试如何完备、如何覆盖，让域控制器完整的跑起来，性能拉满，测试覆盖度和测试用力，这些都是需要克服的。由于我们的合作伙伴众多，需要一起工作，技术协同管理的难度也在不断增加，控制器上市后如何保证全生命周期质量的稳定可靠，消费者能够使用好这个产品，都是品质管理上比较大的课题。

基于这些开发难点，最后做出来的产品是像三明治一样的域控制器，两块板在高低两层，中间是一个水冷板，我们于去年年底完成了这样的产品量产，并搭载在岚图追光上。我们拥有完备算力和支持各种功能的应用，同时有很丰富的以太网音视频接口以及无线接口，这是我们做的第一代中央集中式域控制器。

中央集中式域控制器迭代路径思考

这个控制器做完后，接下来的架构和硬件将往哪个方向走成为一个很大的课题。我们在做第一代设计时就规划了三代中央域控制器的迭代路线。第一代基于Domain，各个域进行物理性的集中，是一个基础版本。第二代要扩展资源需求，物理形态不会有大变化，但算力和给各个区域释放的资源要按需分配，而不是以芯片为核心来做。当芯片技术有了较大迭代后，我们会回归到围绕一颗芯片来做。

我们在开发时面临了很多行业变化。2020年业界对于SOA架构概念形成共识，一年后大家觉得要做算力竞赛，再过一年面对缺芯少魂的问题主要讨论芯片的国产化。今年关键词有两个，一个是成本的内卷，一个是舱驾融合。我们期待明年能回归理性价值，让行业能够更良性的发展起来。

图源：嘉宾演讲素材

在做域控制器开发时，三年前我们可以用的芯片型号相对单一，并且处于开放阶段，当时很少提及国产化，独立域控这一概念受到业界认同，希望Tier1和OEM之间的边界能比较清晰。在要将它全部放进一个盒子时难度较大，有芯片的选型、水冷设计和物理形态的确定等。由于芯片和控制器在开发，要完成同步量产，这个项目开发管理很难，并且遇到了很多变数。最后是资源相对缺乏，整个功能安全和信息安全还处于探索阶段。

去年开始做第二代论证时，可选择的芯片资源较多，国产芯片开始崛起。大多数域控制器从业者Roadmap中都提到One Box方案，软件硬件分离成为共识，许多OEM开始做白盒/自研+代工的开发模式。第二代我们所考虑的难点主要是如何覆盖更高梯度和更低配置梯度的差异，面临着先进性和国产化上的矛盾。在做了第一代技术后，如何将软件资产复用是一个很大的课题，物理形态是否坚持One Box形态也需要反复论证。关于算力的利用，我们认为硬件预埋的沉默成本需要回归理性，不能过渡预埋算力，做第二代时要面向第三代考量整个域控制器未来的方案。

思考完以上问题后，我们当前做的是模块化多组合路线探讨。过去做第一代是面向岚图全系车型，迭代第二代是面向集团整个架构统一需求做，因此要覆盖到更宽的车型梯度，十几万到几十万的车都需要满足这个梯度设计，这样做One Box就会存在一些问题，但我们还是会考虑尽可能进行物理的集中。

同时，为了匹配更快的芯片迭代周期，加速并行开发速度，还需要考量已售车型的硬件升级，所进行升级可能是部分模块，满足软件架构的适配需求。

当我们在做各种域控制器组合时，我希望行业能有更标准的设计。当前如果要匹配各种车型的控制器硬件，定制化开发十分昂贵，每家主机厂要重复投入数千万的研发费用去开发一代产品，而这代产品可能因为芯片的快速演进在一两年内又要继续演进。定制化开发产生的价值有限，因此我们在思考有没有标准化的边界设计能让大家在一个相对合适的边界上进行开发，把品种标准化，从而减少测试和验证费用。

另外，每个控制器匹配的外设是每家主机厂独有的，导致产生大量重复性开发。因此我们希望行业号召各位专家共同努力，推动外设接口标准化，减少重复开发，减少重复资源投入。

域控制器本身的开发并不是最关键的，最关键的是这个形态所产生的功能、架构、软件。因此在整个架构开发中，应该把更多资源分配到功能、架构、软件迭代上，减少大家投芯片、投域控制器的开发代价，更多探讨我们未来的架构能给用户带来什么增值体验。