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最近Microchip（美國微芯科技公司）做了一節很有趣的課程，名字叫《Inter-Processor Connectivity for Future Centralized Vehicle Computer Platforms》，在里面給我們比較清晰的展示了下一代汽車的架構。而這次去廣州車展，小鵬的工程師表示他們已經迭代到EEA3.0了，讓人很詫異，也就是說我之前預估2024-2025年落地的架構（小鵬已經做出來了？存疑），不過我認為下一代架構主要有這么一些特征——

· 區域控制器配合計算中心的架構 Zonal ECUs with centralized compute platform；

· 以太網通信 IP based, Ethernet IVN；

· SOA的架構 Software orientated architecture；

有意思的是，Microchip展示下面這張圖也是圍繞高清晰度的攝像頭來做的，并沒有4D毫米波和激光雷達的位置。

圖1 越來越清晰的架構

Part 1：以太網的應用

從演進速度來看，我們可以把非標準的所有接車載以太網的控制器都稱為“Zonal ECU”，這是因為該控制器在標準化的過程中會進行差異化地集成很多功能。

圖2 Zonal ECU的拓撲

以太網的核心目的，已經從之前的域控制器之間的通信，轉換為Zonal控制器與集中式計算平臺之間的通信。

· 毫米波、激光雷達的Raw Data，前者8T8R的能達到10G+帶寬需求，當前也得3G以上，激光雷達稍微小點;

· 攝像頭，高清攝像頭的應用，廣義上的音視頻信息流。

圖3 以太網的帶寬挑戰

圖4 自動駕駛所需要的帶寬是最大的

這么多數據輸入給核心平臺，也就是中心的計算中轉輸入數據需要有200Gbps的能力，然后采用熱備份的計算中心1和計算中心2之間還要進行數據交互……好了，車載以太網玩不轉了，我們還是順應時代潮流和超算學吧。

圖5 所有以太網的挑戰，是需要和中央計算機的PCIe總線對接

Part 2：計算平臺的通信接口

PCIe? 是滿足下一代集中式汽車架構關鍵性高帶寬和超低延遲計算需求的解決方案，這目前是主要的研究方向，我們會發現既然它滿足了工業數據中心的高帶寬、超低延遲等性能需求，那么拿過來放到汽車上沒一點問題。

備注：TI、Rosenberger 和 GG Group 已經為汽車電纜通道擬定了PCIe 規范，越來越多的供應商開始接觸這個領域。

PCI E 是一種行業標準的、高性能通用串行I/O芯片對芯片和板對板的互連方式，采用經濟高效的低引腳數接口來實現每引腳的最大帶寬，優點主要包括——

1）高帶寬點對點互連：傳輸速率為8 GHz時I/O帶寬可擴展至64Gbps；

2）可擴展帶寬：支持來自1-32 PCI Express通道的多個互連寬度；

3）支持高級功能：電源管理、熱交換和熱插拔、數據完整性、高級錯誤記錄和報告。

圖6 什么是PCIe的接口1

圖7 什么是PCIe的接口2

需要注意的是，通過汽車通道實現 PCIe 時需要仔細考慮整個物理互連。完整的端到端通道由汽車電纜通道兩端的兩個PCB通道組成，包括從TX/RX PHY到相應PCB接頭的部分。

圖8 PCI e在應用中的用例

圖9 直連高請輸入的計算平臺連接

小結：

其實我們客觀來看，比爾蓋茨PC時代消費電子和汽車電子涇渭分明的狀態已經被完全打破了，現在汽車電子就是在一個低緯度“被人打”，主要打擊對象來自手機和超算的工業電子，很難反抗啊。

引用地址：簡述下一代汽車總線架構

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