BMW的下一代电子电气架构

我其实一直想跟踪全球汽车企业的软件化进度，一个很好的抓手是看电子电气架构和对应的软件功能分配，以及基于SOA的软件开发进度。最近看到IEEE以太网年会里面BMW分享的两份材料：

●《AUTOMOTIVE MACSEC ARCHITECTURE》Dr. Oliver Creighton & Dr. Lars Völker 

●《FROM VEHICLE CENTRIC TO PEOPLE CENTRIC HOW THIS TREND IS CHANGING VEHICLES E/E ARCHITECTURES》G.Smethurst

▲图1.BMW的历史架构发展

主要结论如下：

●BMW也在快速从Domain 到下一步的Zonal架构，从这个架构来看，基于座舱的系统整体没有变化，就是POSIX的座舱和自动驾驶的两块成为整个系统骨架，Zonal ECU提前导入了。

●在通信架构上，有APIX3、ASA和10GBase Tx在开发，下一步演进的主要包括CAN-XL、ILAS和10BASE-T1S，这些我想后续花一些时间梳理下。

▲图3.BMW当前研究的主要内容

Part 1

为什么分布式架构一直是之前的主流

从BMW目前在2020年增加的内容来看，系列的软件需求增加是驱动架构升级的主要因素。

▲图4.汽车的电子功能，这一轮围绕数字化展开

这里客观来说，就是既要保证安全、又要保证扩展性，以至于BMW在7系上最多扩展到了63个ECU——这个复杂性在于，不光是标配需要来测试，还有那么多可选择的功能，都要进行复杂性测试。BMW之前在车身域控方面的尝试，已经到了一定的瓶颈了。

▲图5.ECU的故事已经翻篇了

Part 2

未来架构的几个可选路径

从目前分解来看，类似快速变动的模块主要集中在信息娱乐平台和核心计算平台，围绕快速更新的模式，围绕软件驱动来做。这块是我们认为下一代软件定义汽车的核心部分。从BMW来看，分成自动驾驶平台和驾驶平台（动力部分加进去了）两部分，再加上原有车身的基础平台，整个软件都加进去了。

▲图6.BMW的下一代架构

慢的这部分，主要包括传统ECU，这些通过Zonal控制器连接，围绕模块化的线缆连接，需要挺长时间做验证（本身发布以后，软件就相对固化了），汽车企业本身的软件开发能力并不关注这块。通过两部分的分隔，随着BMW和高通的合作，在整个数字底盘方面的导入，相信在上面快速变化中会有很多的演化空间。

在Zonal控制器中，配置了不同的下层ECU的模式，主要围绕网联的安全性去考虑，如下图所示。

▲图7.BMW的ECU下一代架构

小结：我觉得相当长的一段时间内，汽车就是围绕边沿计算来做的。信息安全方面是下一代ECU主要加强的能力，本身ECU的功能几乎并不增加太多。