車用計(jì)算機(jī)再進(jìn)化 Domain Controller及Centralized架構(gòu)各有所長(zhǎng)
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隨著汽車導(dǎo)入ADAS、甚至自駕等復(fù)雜功能,車用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)亦需符合此需求,為讓車子所接收到的訊息能得到最佳化的處理及運(yùn)算,汽車業(yè)者提出來(lái)的車用計(jì)算機(jī)架構(gòu)包含網(wǎng)域控制器(Domain Controller)及集中式(Centralized)型式。
過(guò)去汽車功能較為簡(jiǎn)單,故電子控制單元(ECU)可視為車載計(jì)算機(jī)一環(huán),每臺(tái)車搭載約70個(gè)ECU,透過(guò)車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)及中央網(wǎng)關(guān)(Central Gateway)連接及傳遞各ECU數(shù)據(jù)。其運(yùn)行方式為,例如當(dāng)超聲波雷達(dá)偵測(cè)到車尾與墻壁之間距離,會(huì)將此數(shù)據(jù)傳遞至Central Gateway,再由駕駛?cè)怂伎?、操作,進(jìn)而將操作動(dòng)作透過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)、作車身控制。
由上述可知,Central Gateway的角色及功能亦較簡(jiǎn)單,主要是作為信息傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的通道,但不作信息處理。
現(xiàn)汽車朝向ADAS發(fā)展、功能愈來(lái)愈復(fù)雜,車廠正開(kāi)發(fā)的車用計(jì)算機(jī)架構(gòu)為Domain Controller型式,此架構(gòu)跟前述Central Gateway不同處在于,是將原先共約70個(gè)ECU(功能復(fù)雜者甚至多達(dá)100個(gè))、讓功能相近者集成至某個(gè)Domain Controller下,換句話說(shuō),單臺(tái)車內(nèi)含約4~6個(gè)Domain Controller,再去管理各功能相近的ECU。
此架構(gòu)中,一臺(tái)車內(nèi)含ADAS、車載娛樂(lè)、車身控制、動(dòng)力傳動(dòng)等數(shù)個(gè)Domain Controller,其上方會(huì)有中央計(jì)算機(jī),但中央計(jì)算機(jī)功能較不強(qiáng)大,因所有的數(shù)據(jù)已在Domain Controller(可視為副計(jì)算機(jī))端做好處理。
以ADAS為例,當(dāng)傳感器收集外界訊息后,就會(huì)在該Domain Controller作好數(shù)據(jù)處理(如360度環(huán)景影像貼合),處理后的數(shù)據(jù)會(huì)傳送至中央計(jì)算機(jī),再傳遞至車身系統(tǒng)端作下一步動(dòng)作。
Domain Controller架構(gòu)現(xiàn)雖處在初期發(fā)展階段,但未來(lái)數(shù)年新車導(dǎo)入量將愈來(lái)愈多。主要開(kāi)發(fā)業(yè)者為TIer 1廠商,如Delphi即是。
未來(lái)邁向高度自動(dòng)駕駛時(shí)代,車用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)將朝向集中式、具備更強(qiáng)大功能(Powerful FuncTIon)等方向發(fā)展,或有人稱之為「AI超級(jí)計(jì)算機(jī)」,科技背景公司較主張此做法,如Waymo、NVIDIA等即是。
超級(jí)計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)車子所有的管理及決策,也就是將前述提的Domain Controller的功能弱化,并強(qiáng)化車用主計(jì)算機(jī)(即超級(jí)計(jì)算機(jī))的功能;另,所有數(shù)據(jù)及資料不需預(yù)先做處理,直接匯集至超級(jí)計(jì)算機(jī)做資料的分析、判斷及決策。
超級(jí)計(jì)算機(jī)好處是車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)用的傳輸線路減少、車內(nèi)空間變大等;缺點(diǎn)是因超級(jí)計(jì)算機(jī)直接聯(lián)結(jié)約100個(gè)ECU,當(dāng)其中一個(gè)ECU損壞,會(huì)影響到整個(gè)車子的運(yùn)行,此解決方式是當(dāng)車子遇到某功能失效時(shí)(如傳感器失效),能自動(dòng)開(kāi)至路邊暫停。
超級(jí)計(jì)算機(jī)因系統(tǒng)最為復(fù)雜,未來(lái)需更多時(shí)間發(fā)展方能達(dá)成,此亦與Business Model有關(guān),例如Level 4(含)以上高度自駕車及科技業(yè)者將優(yōu)先導(dǎo)入此架構(gòu);相對(duì)的,若是ADAS車款,或TIer 1業(yè)者欲先做好某個(gè)Level的ADAS、再將功能往上增加,Domain Controller則將是主要開(kāi)發(fā)架構(gòu),也是未來(lái)數(shù)年較易實(shí)現(xiàn)部分。