朱玉龙

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车身域控制器到 Body Computer

环形隧道

2022-01-29

这个事情需要结合前阵子广汽发布的 「星灵」 电子电气架构,实际上比我们预期的都要早,在 2023 年国内这种围绕车载 Computer+Zonal 架构的电动汽车就要落地了。核心逻辑还是虽然软件能力是否跟得上不清楚,但是从架构(这玩意像地基一样)规划不能落后,有点基础设施超前建设,等着后续的汽车企业码农填坑把架构的软件能力发挥好。

▲图 1. 广汽的三个车载计算机

广汽几个核心控制器的运算核心

也就是说,一个传统 300-400 的 BCM 迭代到 600-800 的 Body Domain,一步集成车身整体控制,并且把相当一部分新能源整体控制(充电、高压管理和能量估算等等 VCU 功能)的控制器一下子把 Body 域和新能源整体管理域融合在一起,价格也拉高到了 1.5K 以上。

▲图 2. 中央运算单元

我们可以看一下广汽中央计算机、智能驾驶计算机、信息娱乐计算机三个核心计算机群组,这三个控制器的运算核心配置:

●车身域(中央运算单元)

搭载 NXP S32G399 高性能网关计算芯片,由 8 个 A 核 + 4 个 M 核构成。

●座舱域(座舱车载电脑)

搭载高通 8155/8295 芯片,105K DMIPS 算力,支持 3D 人物形象渲染,目前的人脸识别、AR-HUD 都是靠它实现的。

●智驾域

搭载华为昇腾 610 高性能芯片,算力为 400TOPS,能够实现 2.4GPix/sISP 的图像处理能力。

▲图 3. 三个 Computer 的运算核心

从结构组成来看,从域控制开始导入 Zonal 控制器配合以太网连接的中央运算单元、信息娱乐控制器和自动驾驶控制器构成的中央计算中心。

从功能分配来看,前后灯组的驱动控制就集成在前、后区域控制器。这套软件架构的基础中间层采用原子服务封装和标准化接口,中间层采用增强型组合服务,可独立执行。APP 软件层都是与底层解耦的独立组件,可直接调用服务。

这个玩法直接考验广汽本身的软件开发能力,和高举高打的上汽相比,这次广汽推进相对激进的电子电器架构也是很出人意料的。

需要注意的是,围绕这套架构很多原有的 ECU 都被整合到了 Zonal 控制器里面,单独的 ECU(传统的安全和底盘)可能不会超过 10 个。

▲图 4. 广汽的主要控制器的样品都罗列出来了

Body Computer

我比较感兴趣的是广汽使用的 S32G339 的车身 Computer 处理器,S32 系列各个产品共用多个 IP 核, S32G 主要推广的对象包括:中央网关、 服务型网关、域控制器、安全协处理器和中央车控单元。

也是大概去年 12 月的时间点,NXP 对 S32G3 系列器件进行信息释放,新推出的 S32G3 产品软件和引脚兼容性,方便平台化设计,算力、片上 SRAM 和网络带宽都得到了极大提升。而这里 NXP 也是通过 S32G3,然后搭配一整套系统解决方案,捆绑了:

●高速通信

SJA1110 多千兆级安全汽车以太网交换机符合最新的 TSN 标准,并提供集成式 100BASE-T1 PHY、硬件级安全功能以及多千兆级接口。

●电源管理架构和安全

PF53 和 VR5510 的配套芯片,具有自适应电压定位(AVP)功能的高性能 12A 内核电源稳压器。

还搭配原有 NXP 本身的 CAN 系列的通信,可以实现和 Zonal 在高速 CAN 和以太网冗余的通信。

▲图 5.S32G3 的产品系列

S32G3 主要通过增加处理核心的方式,来增加处理能力,让更多的基础软件运行在里面。

▲图 6.S32G399A

小结:从目前来看,车载芯片特别是 MCU 系列的芯片不可能按照 NXP 所说的以后还能增加到几十个,如果按照广汽这套架构来看,S32G3 用一个(再加一个备份的 MCU),S32K 用四个,然后保留 10 个 ECU 里面的 MCU,这套围绕高算力的核心芯片把整个汽车电子简化了,而且很容易出现整套系统是搭配的方式,我个人是感觉确实要从大芯片开始做起来。

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