小鹏、蔚来、比亚迪、智己、阿维塔、埃安、电子架构最新情况梳理
一两周前梳理了最新几家主机厂的电子电气架构,后续有陆续写了几篇,汇总在一起给大家查阅。
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小 鹏
小
鹏
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中
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,
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区
接
管
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功
能
,
大
幅
缩
减
线
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。
▲ 图 1 小 鹏 X - E E A 3 . 0 架 构
一 年 后 的 今 天 , X - E E A 3 . 0 的 落 地 情 况 如 何 呢 ? 从 最 近 很 火 的 小 鹏 G 6 来 看 , 其 网 络 拓 扑 如 下 图 所 示 。
▲ 图 2 小 鹏 G 6 的 网 络 拓 扑
其 中 C D C U 为 图 1 中 的 中 央 超 算 , 但 是 跟 之 前 宣 传 的 不 太 一 样 的 是 , C D C U 宣 传 是 的 负 责 车 控 、 智 驾 、 座 舱 三 大 功 能 , 而 实 际 则 是 仪 表 显 示 、 中 控 和 副 驾 信 息 娱 乐 功 能 , 以 及 跨 域 融 合 包 括 中 央 网 关 、 车 外 声 音 控 制 、 外 部 灯 语 控 制 、 氛 围 灯 控 制 和 泊 车 辅 助 灯 功 能 , 其 采 用 的 主 控 为 高 通 的 8 1 5 5 。 智 驾 还 是 单 独 的 X P U 负 责 。
▲ 图 3 中 央 超 算 与 其 他 模 块 的 连 接
C D C U 与 X P U 以 及 T B O X 之 间 的 通 信 为 1 0 0 0 B a s e - T 1 , 与 L D C U 和 R D C U 以 及 O B D 诊 断 口 之 间 的 为 1 0 0 M 以 太 网 。 L D C U 和 R D C U 的 主 控 为 瑞 萨 M C U , 猜 测 为 R X v 3 。
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蔚 来
2 0 2 2 年 , 蔚 来 展 示 了 其 基 于 区 域 控 制 器 的 电 子 电 气 架 构 , 如 下 图 所 示 , 其 中 区 域 控 制 器 负 责 分 布 式 边 缘 计 算 框 架 、 车 控 仲 裁 中 心 、 面 向 服 务 通 信 的 信 息 通 信 网 络 、 区 域 集 中 式 数 据 中 心 、 整 车 配 电 枢 纽 。 获 取 智 能 传 感 器 的 数 据 和 控 制 智 能 执 行 器 的 行 为 。
▲ 图 4 蔚 来 的 下 一 代 电 子 电 气 架 构
从 2 0 2 3 款 E S 8 来 看 , 中 央 域 控 基 本 是 成 型 了 , 其 主 控 包 括 4 颗 O r i n 和 高 通 的 S A 8 1 5 5 , 也 就 是 前 年 在 官 网 上 宣 传 的 a d a m 超 算 平 台 。
▲ 图 5 蔚 来 E S 8 的 电 子 电 器 架 构 ( 来 源 佐 思 汽 研 )
区 域 控 制 暂 时 还 没 有 看 见 , 主 要 分 了 几 个 重 要 的 控 制 器 , 包 括 车 身 控 制 器 、 车 辆 控 制 器 、 柔 性 底 盘 控 制 器 , 如 下 是 车 身 控 制 器 、 车 身 网 关 控 制 器 的 接 口 图 。
▲ 图 6 蔚 来 E S 8 的 车 身 控 制 器 接 口 图
▲ 图 7 蔚 来 E S 8 的 车 身 网 关 控 制 器 接 口 图
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比 亚 迪
比 亚 迪 E 3 . 0 是 其 最 新 的 域 控 制 器 架 构 , 在 之 前 的 技 术 展 示 中 , 其 包 括 智 能 动 力 域 、 智 能 车 控 域 、 智 能 座 舱 域 和 智 能 驾 驶 域 四 大 域 控 , 如 下 图 所 示 。
▲ 图 8 比 亚 迪 的 智 能 域 控 架 构
从 2 0 2 3 款 腾 势 D M 9 来 看 , 当 前 的 电 子 架 构 还 是 左 、 右 、 中 车 身 控 制 器 串 起 来 的 网 络 , 如 下 图 所 示 , 离 图 8 中 规 划 的 还 有 一 段 距 离 。
▲ 图 9 腾 势 D 9 电 子 架 构 图
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上 汽 智 己
2 0 2 1 年 零 束 启 动 全 栈 3 . 0 架 构 的 研 发 , 进 行 进 一 步 的 集 中 化 , 其 两 个 高 性 能 计 算 单 元 , 来 实 现 智 能 驾 驶 、 智 能 座 舱 、 智 能 计 算 、 智 能 驾 驶 备 份 功 能 , 再 加 4 个 区 域 控 制 器 , 实 现 各 自 不 同 区 域 的 相 关 功 能 。
而 两 年 后 , 进 展 咋 样 了 呢 ? 从 智 己 L S 6 的 电 子 架 构 可 以 看 出 一 二 。
L S 6 共 有 智 联 、 智 算 、 智 驾 、 座 舱 四 个 域 控 制 器 。 下 图 为 智 算 域 控 , 从 接 口 来 看 , 其 功 能 类 似 于 算 力 中 心 , 智 联 域 控 类 似 于 传 统 的 T - b o x , 智 驾 和 座 舱 好 理 解 , 就 是 智 能 驾 驶 和 智 能 座 舱 控 制 器 。
▲ 图 1 0 L S 6 智 算 域 控 制 器 接 口 图
▲ 图 1 1 L S 6 智 算 与 智 驾 域 控 制 器 连 接 部 分 图
▲ 图 1 2 L S 6 智 算 和 智 驾 连 接 简 图 ( 来 源 : 佐 思 汽 研 )
智 驾 和 智 算 颇 有 点 中 央 集 中 计 算 的 意 图 , 不 过 受 限 于 芯 片 算 力 , 还 需 要 迭 代 更 新 。
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阿维塔
电子架构是由华为提供,早在2021年上海车展,华为展出了分布式以太网络网关+域控制器(智能座舱CDC、整车控制VDC、智能驾驶MDC)的计算通信架构,如下图所示。
▲图13 华为2021提出的域控架构
那实际落地是怎样呢?下图是阿维塔11的电子架构简图,从图中可以看到座舱域控CDC、智能驾驶MDC以及整车控制器VCU,与图1中基本是一致的,
▲图14 阿维塔11的电子架构
其中网关与PTCANFD、PTSCANFD、CHDAND、TCANFD、RCANFD、ICANFD、BCAN相连,另外还具备100base_T1、100base_Tx、1000base_T1,其中网关与MDC、T-Box、CDC为千兆网,网关与车身域控、VCU、OBD口为百兆网。
智能座舱域
阿维塔的座舱无疑采用的是鸿蒙系统,芯片采用的是麒麟990A系列,基于7nm制程打造,CPU采用了4+4的8核心设计,主频最高为2.86GHz,AI算力为3.5TOPS。并搭载8GB运行内存和128GB储存内存。下图是座舱域控及其附件的示意框图。
▲图15 座舱及其连接附件图
智能驾驶域
阿维塔11的另一个亮点就是其遥遥领先的智能辅助驾驶了,首先从硬件上来看,可谓配置豪华,MDC810+3颗激光雷达+6颗毫米波+13个摄像头+12个超声波探头,总体的框图如下图所示。
▲图16 智能驾驶硬件配置
▲图17 智能驾驶硬件拓扑图
这里的核心就是MDC平台,关于阿维塔,官方没有给出具体是MDC610还是MDC810,不过对我们梳理影响不大,因为从华为智能驾驶平台介绍来看, MDC平台统一一套软件架构,支持应用的快速开发和系列化共享,全系列统一尺寸,支持平滑升级替换。 也就是说应该就是主控芯片不一样,外围的硬件和接口大差不差。
下面以MDC 610为例,其主控芯片组合采用一 颗Ascend 610 + 一颗英飞凌TC397,其硬件架构如图2所示。
▲图18 MDC 610硬件架构
其各项指标如下所示:
1. AI算力为200 Tops(int8),ARM CORE的整型算力为220K DMIPs;
2. 液冷版功耗约为120W;
3. 传感器接口方面,14个LVDS摄像头接口,8路以太网接口,12路CAN/CANFD接口,6路车载以太网接口,1路PPS接口,各个接口定义如下图所示;
4. 防水等级为 IP67;
▲图19 对外接口含义
在加速能力方面,首先是支持丰富的AI算子,包括支持业界主流的AI框架,如Caffe、Tensorflow、Pytorch、ONNX,支持400个以上的主流算子的算子库;第二具备可配置硬件加速器,如图4所示;第三具有Vector Core,提供矢量加速和CPU的scalar运算单元紧耦合,加速控制和数据并行运算混合的程序段,有利于频繁递归的CV算法。
▲图20 硬件加速解决方案
MDC 平台软件架构如下图所示,其核心为华为自主研发的AP+CP+OS。
▲图21 MDC软件架构
华为自主研发Adaptive Autosar符合符合R19-11规范(及以上),具备通信管理、执行管理、状态管理、升级管理、健康管理、持久化、时间同步、访问管理、加密能力、诊断服务、网络管理,如下图所示,并且有符合Adaptive AUTOSAR 规范的配置工具。
▲图22 MDC Adaptive Autosar特性
AOS为华为自研的实时操作系统,兼容Linux接口,具有确定性调度,低延迟,功能安全和Security特性,并且兼容Linux驱动框架和三方库。
在开放方面,无缝兼容AUTOSAR,在安全方面,支持安全隔离,Safety-Critical与Non-Critical应用安全隔离,软硬件Co-Design,去中心化架构,屏蔽单点软硬件故障,在确定性延迟方面是开源Linux的十分之一,内核延时小于10us,支持CC EAL4++。
▲图23 AOS软件框架
最后在CP方面,有基于Classic AUTOSAR标准的VOS,满足AUTOSAR CP4.4规范,提供完整的CAN/ETH协议栈、诊断、NM、标定、存储等功能和服务,提供高功能安全的运行环境,支持客户开发/部署ASIL-D级别的业务 。并且如主流的AUTOSAR工具一样,图形化建模&开发工具,支持客户进行SWC的开发、BSW的配置等。
▲图24 VOS软件框架
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广汽埃安
2021年11月8日,广汽「 星灵电子电气架构 」正式发布,该架构实现了车端和云端之间的一体化集中计算,如下图所示。并且当时宣称在2023年落地量产。
▲图25 星灵电子电气架构
如今2023年已经过去了,听说星灵电子电气架构在昊铂品牌车型上落地了,一起来看看落地的星灵架构。
首先从供电电路来看,与其他主机厂不同的是,确实如星灵架构宣传的电源备份,包括蓄电池和重要控制器供电备份,如下图所示,中央计算单元、四个区域控制器、电助力转向等都采用了双电源电路供电。
从这一点可以看出,其应该是开始做了整车级的功能安全分析,另外双电源的设计应该是主要考虑自动驾驶L3设计,当某个电源时,另一个电源能正常供电,保证自动驾驶系统能控制车子在本车道安全停下来,并且实现一系列的刹车灯点亮,安全停车后车尾应急灯能闪烁报警等操作。
▲图26 主副电源网络
▲图27 整车双电源供电概念图
四个区域控制器负责的功能,按照就近原则来分配的,如下4张图所示。
首先是负责就近控制器的供电以及传感器数据采集、以及简单执行器的控制值,四个区域控制器对外的话,是各自通过一条CANFD总线对外的,分别为ZF_CANFD、ZL_CANFD、ZR_CANFD、ZT_CANFD,与图1的基本像是,只是当前还没有以太网链路。
▲图28 前区域控制器
▲图29 左 区域控制器
▲图30 右 区域控制器
▲图31 后区域控制器
自动驾驶控制单元对外的连接如下图所示。其传感器配置为5R11V12U,对外的话主要是多路ADCX_CANFD,以及以太网总线。主控的话按照之前的介绍为华为的MDC610。
▲图32 自动驾驶控制单元
▲图33 星灵架构三大域控介绍
按照华为MDC解决方案的介绍,MDC610的主控芯片组合采用一颗Ascend 610 + 一颗英飞凌TC397,其硬件架构如下图所示。其他的跟阿维塔上的一模一样。
▲图34 MDC 610硬件架构
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总 结
从 上 速 梳 理 来 看 , 之 前 各 个 主 机 厂 画 的 大 饼 , 都 在 一 步 一 步 实 现 , 但 是 离 技 术 宣 传 的 还 有 一 定 距 离 , 需 要 继 续 迭 代。 对于之前各家宣传的区域架构,当前只在埃安上见到了,其他的还没有落地。
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