電子發(fā)燒友網報道（文/梁浩斌）在汽車智能化、電動化的進程中，MCU用量在不斷增加。捷豹路虎的工程師曾表示，在每輛普通燃油車上至少需要70個MCU，而智能汽車上對于電子控制的需求增多，這個數(shù)字則提升至300個以上。

然而汽車電子電氣架構，也在過去十多年間發(fā)生了眾多變化，從分布式往集中式發(fā)展的過程中，域控制器的興起首先對傳統(tǒng)MCU的性能帶來了挑戰(zhàn)，而未來中央域控等架構，更將進一步壓縮傳統(tǒng)MCU的空間。那么未來汽車MCU的用量是否將迎來倒退？

汽車E/E架構演變，傳統(tǒng)MCU無法滿足需求

在以往的分布式架構中，汽車的各個電子功能模塊都需要一個ECU控制，比如車燈、ABS、車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)、液晶儀表、娛樂影音等設備。而ECU一般由核心的MCU，加上存儲器、I/O、ADC等器件組成。

通過ECU可以監(jiān)控汽車運行數(shù)據(jù)或是接收操作指令，并將參數(shù)和指令發(fā)送到相關的執(zhí)行模塊，以實現(xiàn)不同的控制功能。

而進入域控架構時代，域控制器的出現(xiàn)開始讓汽車E/E架構往集中式發(fā)展邁進一大步。“域”概念的出現(xiàn)，主要是為了降低整車成本，按照博世的定義，域控架構階段，又可以分為中央域控制器和跨域控制器兩個階段。

中央域控制器架構是將各個功能域通過以太網和CAN總線進行通信，比如較為傳統(tǒng)的廠商將汽車E/E架構分為自動駕駛域、動力域、底盤域、座艙域、車身域共五大部分。

而更進一步的跨域控制器架構，集成度更高，比如在特斯拉Model 3的E/E架構中將ADAS域、信息娛樂域和通信系統(tǒng)域集成到中央計算模塊，而車身控制方面分為左右兩部分，也就是按照位置域來集成控制模塊，降低線束長度的同時，由于功能區(qū)分不明顯，采用三大控制模塊可以大幅降低ECU的使用量。

大眾MEB則將整車E/E架構分為車輛控制域、智能駕駛域、智能座艙域三大域，還是以功能為主要區(qū)分。不過小鵬汽車曾表示，特斯拉與大眾的架構本質上是同一條路線的演進過程，而最終域控制器的形態(tài)可能就會集成到一個中央域，由一個計算模塊來控制整車功能。

從這些趨勢來看，顯然，當一個域控制器需要面向整車幾乎一半電子部件的時候，傳統(tǒng)的MCU算力性能已經無法滿足域控制器的性能需求。

從MCU到SoC，MCU會從汽車上消失嗎？

從分布式ECU到域控制器，最核心的必然是處理芯片的算力升級。在傳統(tǒng)分布式ECU上，MCU的功能僅為執(zhí)行一些簡單的控制指令，算力較低；但到了智能汽車時代，傳感器數(shù)量增加，數(shù)據(jù)量增加的同時，也提供滿足數(shù)據(jù)處理所需的算力。

比如英飛凌的汽車MCU產品，在近十年間也在持續(xù)迭代性能，從TC178x到TC2xx、T4Dx，算力從最早的2 DMIPS/MHz發(fā)展到8000 DMIPS/MHz的水平。MCU方面的性能在不斷提升，也逐步催生出一種主頻、算力要比一般MCU更高的MPU，MPU一般需要外接RAM和FALSAH，可以運行較大的操作系統(tǒng)，支持復雜任務處理。不過MCU和MPU的界限較為模糊，MCU的性能在不斷提高，總體來說對于實時性要求較高的場景會較多使用MCU。

但如果將目光放至SoC上，以目前智能座艙主流的高通的SA85xx為例，算力則早已超過100K DMIPS/MHz。SoC是一顆系統(tǒng)級芯片，由CPU+GPU+DSP+NPU+各種外設接口、存儲類型等電子元件組成，集成度較高，功能也更加復雜。

SoC將CPU+GPU+DSP+NPU等進行了片上互聯(lián)，加上豐富的I/O接口，令SoC能夠調配更多資源，傳輸以及運行效率更高。由于性能上的優(yōu)勢，目前在自動駕駛域以及智能座艙域使用SoC成為了主流。

不過實際上，在域控制的架構下，目前很多方案還不能采用單顆SoC實現(xiàn)，SoC還不能替代所有MCU。

比如零跑在今年8月初，推出了“四葉草”架構，將智能座艙、智能駕駛、整車控制、動力四個域合并到一個中央域控制器中，真正完成一個“盒子”控制全車。四葉草平臺的中央域控制器是由SoC和MCU兩個主板組成，SoC方面兼容高通8295/8155方案，控制智能座艙、智能駕駛域；MCU方面采用恩智浦S32G，負責動力、車身控制等方面。

另外，目前ADAS域控制器一般也是由一顆功能安全MCU和一顆大算力SoC組成，SoC負責智能駕駛傳感、算法運行等工作，MCU則作為安全冗余，負責系統(tǒng)安全，檢測芯片、供電、通信等運作狀態(tài)。

在對功能安全要求極高的汽車行業(yè)，SoC集成功能安全MCU的方案目前仍未經過驗證，難以被廣泛接受，因此作為安全冗余的，在SoC之外使用另外一顆MCU來負責系統(tǒng)的安全，這仍會是未來很長時間內的主流方案。

寫在最后

盡管國內新能源車滲透率今年已經超過35%，但傳統(tǒng)燃油車依然占據(jù)銷量大頭，更不用說去年全球范圍內新能源汽車的滲透率不到15%。而汽車E/E架構的迭代，也同樣需要很長的時間推廣到現(xiàn)有車型上，現(xiàn)階段主要還是應用于中高端車型。所以汽車MCU的需求，會跟隨域控制架構的發(fā)展逐步下降，但這個過程將會較為漫長。