4月17日，大众集团宣布，将和小鹏汽车联合开发CEA电子电气架构，通过中国车企的赋能，实现在电子电气架构上的快速追赶。
从分布式到域控制再到中央计算，近10年来，汽车电子电气架构发生了过去50年都没有的巨变。
在汽车智能化的浪潮之下，“软件定义汽车=芯片+数据驱动+中央计算架构+基础软件平台+应用软件” 这一简明扼要的公式，是业内对于“软件定义汽车”的普遍共识。
在这其中，电子电气架构被认为是汽车的“神经系统”，连接车辆的各个部分，支撑智能化功能的实现，电子电气架构的先进程度被认为是汽车能否实现高度智能化的重要基础。
2017年，特斯拉率先实现了电气架构的域融合，其领先于时代的电气架构被认为是特斯拉智能科技领先的重要因素之一。而得益于在智能新能源汽车方面的先发优势，以及中国用户对于智能化的较高的要求，内卷中的中国车企在电子电气机构方面在近几年来快速迭代，并实现了在这一领域实现了对于海外车企的领先。
2023年7月，零跑汽车推出四叶草电子电气架构，这一中央集成式电子电气架构率先实现了舱驾行泊一体控制，当前四叶草架构已在零跑C10、全新C11、全新C01上实现了搭载。
“四叶草中央集成式电子电气架构的推出得益于零跑在座舱、智驾、动力、车身控制器层面的深度自研，实现了四域合一，中央超算平台高度集成15个功能模块，支持多系统融合，将核心芯片的性能发挥到了极致。”零跑汽车创始人、董事长朱江明在接受采访时表示。此外，东风岚图、广汽埃安等车企亦推出了旗下的中央集成式电子电气架构。
但需要指出的是，在从域控制向中央集成的技术演进中，已在智能领域具备领先优势的中国车企，已经在汽车电子电气架构的技术前沿开始了不同的探索，上述几家车企在这一技术上，方向一致亦各有特色。
中央计算架构为何是智能汽车的基石技术
电子电气架构，简称E/E架构，也叫做EEA（Electrical & Electronic Architecture），是整车电子电气相关功能解决方案的整合。Architecture一词原意为建筑学或体系结构，后抽象成搭建框架的架构师。
开发E/E架构就和盖房子类似，盖房子需要定义各个房间的功能，E/E架构也需要定义各个功能域的功能表现和实现方案，如灯光功能、动力功能、辅助驾驶功能；盖房子需要定义气路、水路、门窗位置，E/E架构也需要定义整车的通信形式、供电回路，线路连接；盖好房子要布线、搬家，E/E架构也需要将各个功能集成到整车中；最后房子会经过客户验收，E/E架构也会经过工程师反复验证，最终将车交付到客户手中。
在智能电动汽车兴起前，汽车上数百个ECU独立控制着不同的功能，组成了分布式的汽车电子电气架构。这种分布式的架构在整车层面造成了相当大的冗余，传统汽车的软件更新几乎与汽车生命周期同步，极大地影响了用户体验。
但智能电动汽车时代，更多的智能化功能让早前低算力的MCU难以承受，同时OTA技术带来的持续迭代能力，也让各自为政的分布式架构难以招架。此外，分布式架构各个模块单元间还需要复杂的线束连接，长达数公里的线束是汽车轻量化的大敌之一。
于是，域集中式的电气架构应运而生。车企开始根据功能，将同一功能模块内的MCU融合在一起，在这一技术的加持下，不但冗余软件的开发量可以大幅度缩减，并且非常多的控制器可以被精简优化，例如传统的电动尾门控制器、车窗防夹控制器、门控制器等等，随之带来的是成本、重量的降低。
但随着汽车智能化向深水区演进，车企们开始将融合汽车上的多个功能域，并期待最终能够实现中央计算电子电气架构。
在智能化愈发深入的情况，汽车ECU数量，ECU的运算能力需求都呈现爆发式增长，尤其是智能驾驶、智能座舱等用户关注的核心产品力，对于算力的要求也出现爆发。早前，大部分车企基于功能模块进行融合的“功能域”开始力不从心，线束、布置、安装、支架等设计不得不重新洗牌，并且带来非常惊人的机械结构的成本。
此外，不同功能域各自为政，依然存在算力浪费、内部通信效率低、软硬件升级迭代繁琐等问题，域控式电子电气架构是分布式电子电气架构向中央集成式电子电气架构过渡阶段的产物。
车企下一代电子电气架构转向中央计算有来自降本和增效两个方向的动力。在降本方面，多芯片方案转到单芯片方案，不仅可以节约芯片，还可以简化电源管理、通信需求，降低线束成本。在增效方面，通过跨域融合和架构统一，可以提升智能化体验，更加方便支持个性定义、订阅服务、贴心服务、整车OTA，把消费者真正带入软件定义汽车时代。
近年来，国内电子电气架构发展迅速，从小鹏XEEA架构，到岚图汽车ESSA+SOA智能电动仿生体，均实现跨域融合的中央计算架构。零跑汽车推出的“四叶草”中央集成式电子电气架构，实现1颗SOC及1颗MCU融合座舱域、智驾域、动力域、车身域，为整车带来高可靠、快通讯、低时延体验，且可实现无感式在线OTA升级能力。
相同方向下的不同选择
但需要指出的是，尽管中国车企竞相布局中央计算架构，但各家车企在细节的技术方向上仍有着较大的不同。
在近期小鹏和大众合作的CEA架构上，采用了一个中央计算单元和三个区域控制器的组合。从技术上来看，这布局相对比较先进，三个区域控制器能够提供更多的算力。而零跑四叶草采用的是one box的设计理念，座舱域、智驾域、动力域、车身域的计算需求全部融合到中央计算单元中，集成程度更高。
“2017年业内就提出了类似于CEA架构布局的理念，但是直到现在，大部分采用这种技术路线的车企都放弃了。虽然技术上比较先进，但是一个中央计算单元加上多个区域控制器会出现延迟高的缺点，多个高算力芯片也会带来成本较高的问题。”某新能源车企车企的工程师说道。
在中央计算加多个区域控制器的布局中，传感器、执行器等信息需要先传输至区域控制器，再传递至中央计算单元，多重传递下延迟难以解决。为了减少延迟，车企往往会在数据传输上采用以太网等更快的总线形式，但这同样会大幅增加成本，技术难度高加上成本较高，使得这一类型的布局实用性较差，即便是大众和小鹏联合，也需要在2026年才能量产落地。
而四叶草架构目前已经实现了一颗SOC芯片+一颗MCU实现整车控制功能，其8295芯片能够实现智能座舱、部分智能驾驶以及音频、环视等多重功能，较大程度上减少了高算力SOC的需求。同时由于信息都集中传递至中央计算单元，减少了信息传递的复杂程度，这一类型的架构能够在部分功能域采用可靠性较高且成本相对较低的CAN总线，能够进一步降低成本。
同时由于更加简单的拓普结构，四叶草架构式的技术路线能够有效缩短车内线束实现成本和重量的下降。据悉，四叶草架构下整车线束的长度已缩短至1500米，是传统汽车的三分之一到四分之一，并且随着架构的进一步升级迭代，这一长度还有望出现较大幅度的缩减。
从未来趋势来看，车企致力于实现One Box/One Board/One Chip，简单说，就是一个盒子两块板、一块板两个芯片、一块板一个芯片三个阶段。真正意义上的“中央计算单元”是One Chip，即在一颗SoC芯片上同时运行智驾域和智舱域
随着英伟达Thor、高通Flex等高算力芯片的发布，多家车企已经计划采用单芯片中央计算的解决方案。而在此之前，零跑已经实现了单中央计算单元的架构。
在大部分车企都在转型全栈自研，意图掌握大部分软、硬件设计话语权的当下，由分布式架构向中央计算架构转型并不容易。对于过去擅长机械设计、整合供应商资源的传统车企而言，软件、芯片等方面是其需要加速补强的短板，而在中央计算架构时代，对于芯片、软件的深度开发极为重要。
以零跑为例，此前零跑已经发布了自研的智能驾驶辅助芯片凌芯一号，在此前8155芯片上更是挖掘出了DSP音效的新功能，这些新增能力更是让高通、恩智浦等芯片厂商感到惊讶。在四叶草上，被大部分车企作为智能座舱芯片的高通8295芯片，被开发出了智驾、智舱以及DSP等多种功能。
这些成果的背后，是零跑在芯片、软件等能力深厚技术实力。零跑创始人朱江明从创业伊始就和电子打交道，在零跑的发展过程中亦非常关注电子相关的能力。一直以来，零跑都坚持全域自研，朱江明多次在公开场合表示，只要和电相关的东西，零跑都会坚持自研。
对于芯片开发、软件开发的能力是零跑能够率先实现中央计算的重要原因和基础。
但不可否认的是，小鹏和大众的CEA架构具备其独特的技术先进性，“强化脑（中央计算单元）+强四肢（多个域控制器）”的布局，能够大幅提升整车性能，虽然这一布局仍存在较多的技术难点，但当下我们也很难否定这一架构在未来是否存在成功的可能性。
而零跑四叶草式的布局，采用了强大脑（中央计算单元）和弱四肢的布局，其优势在于更好的成本、更低的延时以及更低的成本。相较于注重高性能的CEA式解决方案，四叶草式的布局更加务实，也具备更好的可实现性，能够让用户在当下就享受到先进技术所带来的优异体验。面对未来汽车更多的功能和算力的需求，四叶草式架构还可以通过增加算力单元的形式，扩展能力。
在智能电动车快速迭代和发展的当下，我们并无法武断的判定哪一种技术路线就一定会是终局的解决方案，但对于车企而言，在技术路线的混沌期，需要坚持对核心技术和关键能力的投入和建设，这才能帮助企业利于不败之地。
雷峰网(公众号：雷峰网)
正在生成分享图...
余快