整车域控制器的选型及优化

长城的建筑演进规划主要基于以下四个重点方向:突破质量瓶颈；快速响应客户需求，降低功能集成成本；响应公司走出去的全球化战略；提高产品差异化竞争力。

2022年11月15日，在由盖世汽车主办，上海虹桥国际中央商务区管理委员会、上海市闵行区人民政府指导，上海虹桥投资发展有限公司协办的2022第二届智能汽车域控制器创新峰会上，长城汽车电子电气架构总工程师胡斌提到，中央计算+区域控制架构无疑是ee架构发展的大方向，但必须基于现有的平台和产品；商品规划；供应链转型；公司流程；组织等因素分步实施。

长城汽车电子电气架构总工程师胡斌

以下是演讲内容:

下面给大家分享一下。我负责长城汽车整个EE架构平台的规划，包括架构平台的一些工具链的推广。我今天分享的题目是“车辆域控制器的选择与优化”。

首先澄清一下，我说的整车域控制器不是指整车域控制器，而是包括整车控制域、自动驾驶域、驾驶舱域。我今天分享的话题主要分为以下五个内容:1。关于长城汽车EE架构的迭代策略，对于整车厂，我们就不一下子进入域控制器规划了。我们会先规划整车域控制器，包括整车架构，然后到域控制器，再层层切入微流程。

二是域控制器开发平台。OEM本身不仅开发控制器，还开发其他模块:包括电气设备、软件、致动器、传感器……因此它需要一个开发平台来控制所有不同的模块。第三，域控制器的规划，从客户体验和需求规划方面分享更多域控制应该注意的元素。

四是关于长城域控制器的规划。虽然网上经常流传长城汽车域控制器的一些策划和分享，但你可以把我的发言作为最终版本。最后是总结。因为时间紧迫，不能展开所有的点。今天更多的是抛砖引玉，希望能引起共鸣。

中央计算+区域控制器+通信架构是EE架构发展的大方向，这一点毋庸置疑。从万物互联、OTA、各种需求等方面来看，中央+区域控制器是未来的大趋势，这是不可否认的。

但至于具体的实施路径，我们认为要根据现有的开发平台，包括产品、商品规划、供应链改造、公司流程、组织架构等因素，循序渐进地实施。从一步走到最后，阻力太大，瓶颈太多。长城汽车的架构演进规划考虑了以下四个关键方向:

1.解决过去的质量瓶颈。我们经常听说长城有3.0，4.0，5.0，6.0，7.0。对我们来说，架构不是一种技术形式，也不是单独的硬件架构或软件架构。它承载着OEM的要求，质量问题是非常关键的要求。比如OTA能解决的，就不是问题。但是如果这个软件BUG出现在终端，只能通过4S店铺修复，会降低客户的体验，影响品牌口碑。所以，在架构演进的过程中，如何解决之前架构、软件、硬件的问题是非常重要的。

2.快速响应客户需求/减少职能整合的时间。成本。在中心架构下，所有与客户体验相关的软件都可以通过OTA编写，而区域控制器可以通过感知编写。如何通过合适的软件架构设计，快速响应客户需求，减少功能集成代理的时间和成本，减少客户投诉……这些都很重要。

3.响应公司走向全球的战略需求。近年来，长城在全球布局了多个生产制造基地。未来一两年，它还将在北美建立分基地，不仅包括RD，还包括制造业。所以如何让整个软件架构设计符合中国的需求和其他国家的标准，包括整个制造和售后，如何设计软件架构和硬件，都是要考虑的。

4.提高产品差异化竞争力。就整车而言，我们更注重公共功能如何凸显差异化竞争力，比如通过某个领域的特殊功能，比如交通、停车一体化，实现基于小计算力的差异化竞争。

这是长城的统一策略，分别从中心层、域控制层、ECU层迭代。其中，GEEP3架构主要用于量产车，GEEP4.0架构正在开发中，下一代正在规划中。主要是中央计算+区域架构；中央计算和智能驾驶的集成架构最终会走向OneBrain。以上是整体方案。

GEEP 4.0采用SOA设计理念，整个架构采用中央计算+区域架构的形式，将之前的域控制器再次整合，并开放标准API接口。中央计算平台、智能驾驶平台和智能驾驶舱平台分别负责不同的领域，支持功能增长和车云集成，具有集中化、智能化和服务化三大特点。

OneBrain版本的目标是全面实现SOA，开发功能和软硬件开发平台解耦。这种解耦不仅包括软件和硬件，还包括软件和不同系统之间的解耦，因此具有系统级性能提升和高安全性设计两大核心技术优势，支持L4的自动驾驶应用。

EE迭代统一战略/规划思想

结合平台需求、新技术和未来趋势，定义了智能车辆控制、智能驾驶舱和智能驾驶三个核心领域。通过构建可扩展的架构、高计算的硬件平台、高质量高复用的软件和功能增长机制，满足平台分层、模块化、通用化和个性化的要求。

有鉴于此，长城的规划目标有四点:可扩展性、可扩展计算能力、高复用性、灵活部署。比如对于扩展性，长城对应的策略是:1。硬件可以扩展和替换；2.硬件模块可以即插即用；3.迭代连续性；4.可以配置功能。对于计算能力的扩展，长城对应的策略是1，高性能，2，高存储，3，分层协作。

在这里，重点是计算能力的扩展。软件变复杂后能给客户体验带来什么价值？这是我们关注的焦点。到底在整车生命周期中要考虑多少扩展需求？因为不是说所有功能都是OTA，所以要考虑配置用不用，尤其是系统架构层面。在设计定性之前，需要考虑这一要求。

还有高复用，软硬件分离，接口标准化，分层设计，软件模块化，通用化，平台化。这些说起来简单，但是要把需求规划清楚并不容易。这就是IT软件和通讯软件的区别。通信可以完全分离硬件和软件，但汽车基本不可能真正分离硬件和软件。即使最终软硬件分离，里面还是有中间件的，还是要和操作系统和应用层连接。最后，对于OEM来说，成本是一个关键的考虑因素。如果硬件没有掌握好，或者一些细节没有控制好，成本就会失控。

核心领域是车辆控制领域、驾驶舱领域和智能驾驶领域。这三个领域可以根据不同的平台和不同的需求进行不同层次的集成。我说的“域”是一个抽象的域，未来可能会变成一个大脑或者两个大脑。两个大脑有不同的整合方式。

长城的目标是构建一个可伸缩、可扩展、高计算的硬件架构平台，采用SOA软件架构，实现分层、模块化、标准化，在不同的车载硬件平台和操作系统上复用服务和软件，通过标准化接口快速升级迭代应用功能。

域控制器开发平台Systemweaver

为什么要构建域控制器开发平台？对于OEM来说，如果仅仅采用传统的方式来管理所有的需求，以及需求之间的迭代互通，由于不同的模块是由不同的组织和人员开发的，传统的离线交流和文本存储模式给管理带来了很大的难度。

以Systemweaver可以采取多种形式为例，在架构方面主要有几个活动:一、SH需求提取:包括关键字amp工件，SH要求；第二阶段是系统分析，包括六个步骤:结构工件、系统架构、产品需求、功能定义、变体管理、产品线管理。下面进行部件设计、功能开发和软件设计。

在我们看来，如果在原有的组织架构中没有系统，采用Systemweaver可能不会加速域控制的发展，反而会造成负担。长城现在推出这个平台已经两年了，有一定的经验，实际上提高了开发效率。

如何使域控制器的软硬件架构满足所有需求，提取前后SH需求并对系统进行分析是非常重要的。进行需求分析的人，必须了解系统组织和需求管理，必须做过软件，不仅是IT软件，还有通信软件，熟悉嵌入式软件的各种需求。

比如实现L5自动驾驶，会有“没有方向盘”这句话，会传递到零部件的设计层面。首先，是谁决定没有方向盘的？它是由最早的系统架构和系统分析水平决定的，产品规划中没有方向盘，所以需要将这种需求转化为组件设计规范和软件设计规范，分门别类的发布给内部和外部的组件供应商。

需求不仅是功能性需求，还包括非功能性需求，包括成本、人员管理、系统生命周期、法律法规等。所以我们发现开发一个域控制器的利益非常广泛，要求的人会来自不同的部门。需要全部输入到系统中，分门别类，最后转化为软硬件的相关需求，放入规范中。

域控制器中的长城规划

接下来说一下长城域控制器的规划。怎么规划？通常域控制器要考虑几个因素:一是功能性和非功能性需求，二是与软件相关的功能性需求，比如域控制器实现什么功能。还有非功能性需求，与域控制器直接相关，如安装位置、散热等工程需求，包括非工程成本，如竞争优势、法规等。

具体来说，一是潜在供应商的主要芯片/水平放大器的选择；纵向比较。选好芯片后，还要看整个芯片的计算架构，以及通信架构是否能满足要求。这是第二层次的细节标杆，分为横向和纵向两个维度。横向比较是指比较不同芯片的计算能力、性能优劣。

纵向是指:量产制造。由于最近一两年的国际形势，以及芯片层面的制裁，这些对OEM的影响是非常大的。因此，未来芯片量产的限制因素对OEM来说是至关重要的信息。

选择芯片后，要对其计算资源和架构进行设计审核，深入挖掘其令人满意的通信协议等性能，因为OEM要考虑整个产品对最终用户可能造成的影响。

就整个域控制器架构而言，我们期望在未来与芯片供应商、系统供应商、Tier1建立更加和谐的互动关系，包括在一些深层次的方面进行更多的沟通，从而更好地满足计算和通信架构的需求。

其次，主要传感器放大器的技术趋势分析；选择在我们看来，毫米波雷达的发展有以下三个趋势:

1.三维毫米波雷达微带阵列天线从单输入多输出(MIMO)发展到多输入多输出(MIMO)，微波集成芯片(MMIC)从集成DSP发展到射频接收机，以提高集成度，实现降低成本。

2.微阵列天线的布局从一维布局走向二维布局(水平和垂直)，将输出数据从三维推向4D空间，增加了目标高度信息。

3.目前，4D毫米波雷达主要基于芯片级联方案，未来将向专用4D集成芯片发展。主流厂商主要采用双芯片级联方案和四芯片级联方案。级联的多分辨率越多越好，体积和功耗会同步增加。

第三，行业横向放大；纵向基准。市场的背景是:中低端车一般会采用停放分离的方案，高端车会采用停放一体化的方案，包括高级自动驾驶的方案。但是，智能舱智能驱动不仅仅是技术的集成，更是组织协调的集成，包括开发和协调的成本。部门的开发模式不一样，所以要整合的话，包括开发成本在内的沟通成本其实挺高的。

在一体化的趋势下，如何选择传感器，如何提高性能，如何降低开发成本是大家要关注的重点，如何落地最为关键。就OEM而言，我们更多的困难是如何从内部改善不足，提高内部沟通效率，完善组织架构。

第四，领域整合规划。智能控制与智能驾驶的融合目前有哪些制约因素？理想的方案是低阶自动驾驶，比如把停车和导航整合成一个方案。但是在实际操作中我们发现，如果三个MPU和一个MCU放在一起，基本上盒子就变成了微波炉。包括之前双MPU+MCU，散热无法满足，这个扩展也是个大问题。

因此，在域控制规划中，电子和电气的约束也是设计前期需要考虑的关键要素。

长城汽车领域控制器规划——下一代车云协作的软件架构

长城将打造的下一代车云协同软硬件架构有哪些计划？首先，根据SOA架构，实现软硬件架构和分布式计算，SOA的各种通信协议，如DDC、Some/IP等，可以方便灵活地连接自动驾驶仪和智能驾驶舱。整个应用开发是跨不同的异构平台，不同的通信协议，甚至不同的操作系统，这是我们的规划目标。

在SOA服务上，我们提供车载设备抽象和服务接口，方便隔离底层通信方式的影响，方便其他服务的对接。服务方向，我们提供SOA服务的基本业务功能，包括发布领地、请求回复、进程调度、节点管理和服务网关。

硬件架构也将支持服务提供商。现在，我们已经规划了智能控制领域、智能座舱领域和车辆控制领域。这三个域通过以太网连接，并连接到附近的本地控制器。我们会根据不同的需求，基于整个平台进行规划。基于DDS，SomeIP等。，SOA技术可广泛应用于车辆控制、智能驾驶、智能驾驶舱三个领域，便于快速、低成本地实现跨领域集成。这是我们的自动驾驶计划。

最后，作为OEM的一员，我们希望表达以下五点看法:

1.域控制器的开发不仅仅是技术的变革，更是整个开发过程/方法/工具链/组织结构的变革。

2.开放黑盒/白盒设计的原则取决于域控制器的“灵魂”故障最终由谁负责。

3.域控制器设计的核心是需求分析，包括功能/非功能需求，成本是非功能需求的核心要素。

4.域控制器集成方案的可行性更多取决于产业化方案的可行性，而非技术可行性。

5.OEM厂商、硬件供应商、系统软件、底层软件、中间件系统集成商等域控制器的利益相关方。都建立了“自洽”的关系，而不是“环环相扣、互相排斥”的长期利益合作共同体。

有限公司协办的2022年第二届智能车域控制器创新峰会主题演讲《车域控制器的选择与优化》。)

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