導讀：最近蔚來做了一份《NIO區域控制器架構與多控制器軟件融合的思考》，這也是未來第一次在技術論壇上透露自己的下一代電子電氣架構。蔚來汽車升級EEA架構主要的目的，是跟上目前智能汽車迭代的浪潮，實現軟件復用、快速迭代、快速靈活部署、軟件平臺化、代碼高內聚低耦合。
嚴格來看，大部分車輛的高智能化，是為了實現硬件系統平臺具備能收取軟件費用，不斷把車輛硬件價格平臺化，往價格往下走，但是可以讓消費者選擇是否購買增值的新軟件。
▲圖1.蔚來汽車的總體架構
一、蔚來汽車規劃中的下一代電子電氣架構
與全球大部分整車企業一樣，蔚來汽車的工程師的選擇也是如出一轍的區域控制器架構，整個EEA系統由汽車中央計算單元、區域控制器，通過車載高速以太網進行連接，構建一套自適應和自學習系統，可以支持廣泛的智能互聯功能。
▲圖2.蔚來汽車的下一代區域架構
這種EEA架構通過環形拓撲，可以支持Fail Operation的冗余系統，有著很好的擴展性。蔚來的中央計算單元在性能上擁有1000TOPS以上的算力，主頻大于1GHz，這個給出的信息可能是現有的Adam的超算平臺，主控是英偉達的Orin芯片。
備注：這下一代系統至少也得在2023年底，2024年初出來，是否可以過渡到下一代平臺不清楚。
▲圖3.英偉達的SoC芯片
目前蔚來的Aquila系統，主要聚焦于自動輔助駕駛，由四個DRIVE Orin系統級芯片（SoC）構成，具有超過1000 TOPS的算力，兩個Orin芯片負責處理車輛傳感器的感知數據和自動輔助駕駛決策，一個Orin作為備份，實現功能安全，還有一個Orin支持本地訓練，通過車隊學習來改進。到了Atlan平臺，可能就整合座艙的系統了。
蔚來的區域控制器主要功能是：
●分布式邊緣計算框架
●車控仲裁中心：實現不同優先級的服務判斷，實現一定的信息安全處理
●面向SOA服務通信的信息通信網絡
●區域集中式數據中心：通過以太網和CAN、LIN網絡來分發數據
●整車配電樞紐：這里會有很多E-fuse來配合分電
●獲取智能傳感器的數據和控制智能執行器的行為
▲圖4.SOA基本是個分界線
實現智能汽車的基礎，是實現平臺化、高內聚低耦合、高重用性、靈活部署的特性，汽車軟件一定是面向服務的架構、廣泛的采用中間件。汽車軟件的開發調整，是對現有的軟件架構進行重構，引入遠程調用方式（RPC）。
二、區域控制器基礎軟件的挑戰
實現跨域功能融合、跨域功能隔離，需要實現多核部署，對各種不同功能安全系統的功能進行隔離，比如轉向、底盤、動力總成的扭矩控制等。
▲圖5.汽車中央汽車平臺帶來的融合挑戰
蔚來汽車在區域控制器上采用AMP多核架構，AMP模式的RTOS在各個CPU上均運行一個操作系統。
●優點：不需要MMU、運行開銷小，支持裸機系統、硬件資源靜態分配、支持異構和不同功能安全等級的系統融合。
●挑戰：多核任務的負載均衡、穩定的多核通信機制、啟動順序帶來的同步和安全問題，更復雜的功能安全考慮等。
這套架構還需要一個產品周期來迭代和試驗，我們也可以對比小鵬的G9的軟件和架構的完成度。
▲圖6.蔚來汽車使用的AMP模式
小結：2023年是新勢力車企和傳統主機廠導入新型EEA架構和SOA的時間節點，先進架構到底能否以成熟的軟件來支撐，這是目前最大的挑戰。
來源：汽車電子設計 朱玉龍
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