BMW的下一代電子電氣架構(gòu)

我其實(shí)一直想跟蹤全球汽車(chē)企業(yè)的軟件化進(jìn)度，一個(gè)很好的抓手是看電子電氣架構(gòu)和對(duì)應(yīng)的軟件功能分配，以及基于SOA的軟件開(kāi)發(fā)進(jìn)度。最近看到IEEE以太網(wǎng)年會(huì)里面BMW分享的兩份材料：

●《AUTOMOTIVE MACSEC ARCHITECTURE》Dr. Oliver Creighton & Dr. Lars Völker 

●《FROM VEHICLE CENTRIC TO PEOPLE CENTRIC HOW THIS TREND IS CHANGING VEHICLES E/E ARCHITECTURES》G.Smethurst

▲圖1.BMW的歷史架構(gòu)發(fā)展

主要結(jié)論如下：

●BMW也在快速?gòu)腄omain 到下一步的Zonal架構(gòu)，從這個(gè)架構(gòu)來(lái)看，基于座艙的系統(tǒng)整體沒(méi)有變化，就是POSIX的座艙和自動(dòng)駕駛的兩塊成為整個(gè)系統(tǒng)骨架，Zonal ECU提前導(dǎo)入了。

▲圖2.BMW當(dāng)前的架構(gòu)和的下一代架構(gòu)發(fā)展

●在通信架構(gòu)上，有APIX3、ASA和10GBase Tx在開(kāi)發(fā)，下一步演進(jìn)的主要包括CAN-XL、ILAS和10BASE-T1S，這些我想后續(xù)花一些時(shí)間梳理下。

▲圖3.BMW當(dāng)前研究的主要內(nèi)容

Part 1、為什么分布式架構(gòu)一直是之前的主流

從BMW目前在2020年增加的內(nèi)容來(lái)看，系列的軟件需求增加是驅(qū)動(dòng)架構(gòu)升級(jí)的主要因素。

▲圖4.汽車(chē)的電子功能，這一輪圍繞數(shù)字化展開(kāi)

這里客觀來(lái)說(shuō)，就是既要保證安全、又要保證擴(kuò)展性，以至于BMW在7系上最多擴(kuò)展到了63個(gè)ECU——這個(gè)復(fù)雜性在于，不光是標(biāo)配需要來(lái)測(cè)試，還有那么多可選擇的功能，都要進(jìn)行復(fù)雜性測(cè)試。BMW之前在車(chē)身域控方面的嘗試，已經(jīng)到了一定的瓶頸了。

▲圖5.ECU的故事已經(jīng)翻篇了

Part 2、未來(lái)架構(gòu)的幾個(gè)可選路徑

從目前分解來(lái)看，類(lèi)似快速變動(dòng)的模塊主要集中在信息娛樂(lè)平臺(tái)和核心計(jì)算平臺(tái)，圍繞快速更新的模式，圍繞軟件驅(qū)動(dòng)來(lái)做。這塊是我們認(rèn)為下一代軟件定義汽車(chē)的核心部分。從BMW來(lái)看，分成自動(dòng)駕駛平臺(tái)和駕駛平臺(tái)（動(dòng)力部分加進(jìn)去了）兩部分，再加上原有車(chē)身的基礎(chǔ)平臺(tái)，整個(gè)軟件都加進(jìn)去了。

▲圖6.BMW的下一代架構(gòu)

慢的這部分，主要包括傳統(tǒng)ECU，這些通過(guò)Zonal控制器連接，圍繞模塊化的線纜連接，需要挺長(zhǎng)時(shí)間做驗(yàn)證（本身發(fā)布以后，軟件就相對(duì)固化了），汽車(chē)企業(yè)本身的軟件開(kāi)發(fā)能力并不關(guān)注這塊。通過(guò)兩部分的分隔，隨著B(niǎo)MW和高通的合作，在整個(gè)數(shù)字底盤(pán)方面的導(dǎo)入，相信在上面快速變化中會(huì)有很多的演化空間。

在Zonal控制器中，配置了不同的下層ECU的模式，主要圍繞網(wǎng)聯(lián)的安全性去考慮，如下圖所示。

▲圖7.BMW的ECU下一代架構(gòu)

小結(jié)：

我覺(jué)得相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)就是圍繞邊沿計(jì)算來(lái)做的。信息安全方面是下一代ECU主要加強(qiáng)的能力，本身ECU的功能幾乎并不增加太多。