過去十多年的汽車智能化和信息化發展產生了一個明顯結果就是ECU芯片使用量越來越多。從傳統的引擎控制系統、安全氣囊、防抱死系統、電動助力轉向、車身電子穩定系統;再到智能儀表、娛樂影音系統、輔助駕駛系統;還有電動汽車上的電驅控制、電池管理系統、車載充電系統,以及蓬勃發展的車載網關、T-BOX和自動駕駛系統等等。
傳統的汽車電子電氣架構都是分布式的(如下圖2-1),汽車里的各個ECU都是通過CAN和LIN總線連接在一起,現代汽車里的ECU總數已經迅速增加到了幾十個甚至上百個之多,整個系統復雜度越來越大,幾近上限。在現在軟件定義汽車和汽車智能化、網聯化的發展趨勢下,這種基于ECU的分布式EEA也日益暴露諸多問題和挑戰。
為了解決分布式EEA的這些問題,人們開始逐漸把很多功能相似、分離的ECU功能集成整合到一個比ECU性能更強的處理器硬件平臺上,這就是汽車“域控制器(Domain Control Unit,DCU)”。域控制器的出現是汽車EE架構從ECU分布式EE架構演進到域集中式EE架構(如圖2-2所示)的一個重要標志。
域控制器是汽車每一個功能域的要點,它主要由域主控處理器、操作系統和應用軟件及算法等三部分組成。平臺化、高集成度、高性能和良好的兼容性是域控制器的主要**設計思想。依托高性能的域主控處理器、豐富的硬件接口資源以及強大的軟件功能特性,域控制器能將原本需要很多顆ECU實現的**功能集成到進來,極大提高系統功能集成度,再加上數據交互的標準化接口,因此能極大降低這部分的開發和制造成本。
對于功能域的具體劃分,各汽車主機廠家會根據自身的設計理念差異而劃分成幾個不同的域。比如BOSCH劃分為5個域:動力域(Power Train)、底盤域(Chassis)、車身域(Body/Comfort)、座艙域(Cockpit/Infotainment)、自動駕駛域(ADAS)。