一、組織架構與技術架構的動態關聯:從主導依附到邏輯重構
在汽車行業的架構演進過程中,組織架構與技術架構的關系始終是核心議題,而集中化架構的興起不僅帶來了技術層面的變革,更對行業認知提出了全新挑戰。深入探究二者的內在聯系及集中化架構的關鍵維度,對于理解智能汽車的發展邏輯具有重要意義。

組織架構與技術架構之間存在著復雜而動態的關系,這種關系在不同的發展階段呈現出不同的特征。在傳統輔助駕駛開發階段,組織架構往往占據主導地位,決定著體系角色的劃分,進而影響技術架構的形態。例如,當企業設立支架中心與支撐中心時,體系角色會相應地分為支架與支倉,技術架構也會隨之形成支架與控制器、支倉與控制器的對應結構。這種模式下,組織架構如同骨架,技術架構則是依附于骨架生長的血肉,組織的分工直接塑造了技術的實現路徑。
國內企業在集中化架構的探索中,多采用兼顧性的模式,組織架構對技術架構的影響尤為顯著。這種兼顧性體現在企業試圖在現有組織框架內推進技術的集中化,導致技術架構不可避免地帶有組織分工的烙印。然而,特斯拉的架構給人帶來了不同的啟示。盡管其具體組織架構因保密措施而難以窺探,但從其架構表現來看,體系角色似乎優先于組織架構。即先根據產品本身的功能需求,明確各部分的合理歸屬(即體系角色),再以此為基礎構建組織架構和技術架構。這種模式下,技術架構的形成更貼近產品的本質需求,組織架構則是為了支撐這種技術邏輯而存在,展現出更強的統籌性。

這種統籌性并非源于技術的絕對領先,而更多體現在組織結構的規劃能力上。實際上,國內企業在硬件制造能力上并不遜色,例如完全有能力造出集中化架構的控制器,但在角色優先性的認知和實踐上存在差距。當多個組織參與項目時,為了維護系統的穩定性,往往需要犧牲部分產品性能,這是多組織架構下難以避免的妥協。而若要實現以技術架構為優先,企業需要打破組織壁壘,以技術邏輯重構組織分工,這對國內企業而言是極大的挑戰。
軟件領域同樣存在組織架構決定軟件架構的現象。軟件供應商的組織架構會影響其軟件架構的設計,導致不同組織開發的軟件模塊在整合時出現兼容性問題。要實現軟件架構的優化,同樣需要突破組織架構的束縛,以技術需求為導向進行統籌規劃,但這需要企業具備強大的組織協調能力和長遠的技術視野。
二、域控架構的特征解析:組織、技術與形態發展
域控架構是當前汽車電子架構的重要形態,其形成與發展深受組織架構、技術需求和行業生態的影響。從組織架構角度來看,域控架構的研發穩定性受制于COC的能力,不同的成本中心會基于自身利益推進域控產品的開發,導致供應商更傾向于推出體系內的域控產品,這在一定程度上限制了域控架構的跨域整合。
盡管不同域控制器在硬件上的差異較小,理論上軟件可以實現遷移,但實際操作中卻面臨巨大的認知負載障礙。認知負載源于工程師對不同域控制器的開發邏輯、接口標準和功能需求的熟悉程度,這種熟悉程度的差異使得軟件遷移需要投入大量的時間和精力進行適配,實際可行性較低。當前的域控設計大多是面向車廠現有能力構建的,即根據車廠現有的技術儲備、組織分工和供應鏈體系來確定域控制器的功能和結構,而非完全基于理想的技術邏輯。
具體來看,常見的域控制器包括車身域控制器、中央域控制器、智艙控制器、輔助駕駛控制器和底盤域控制器等,它們的形成都與特定的功能需求和組織分工密切相關。車身域控制器的出現與車身傳感器分布分散的特點有關,需要一個集中的控制器來協調眾多傳感器的數據和執行器的動作;中央域控制器由原網關控制器部門發展而來,繼承了網關在數據轉發和協議轉換方面的功能,并在此基礎上擴展了更多的中央控制能力;智艙和輔助駕駛控制器則是由于其功能的復雜性不斷提升,從最初的MCU升級為MPU,以滿足更高的計算需求。
底盤域控制器是近年來逐漸興起的整合產物,它將線控剎車、線控轉向、動力系統等原本獨立的控制部分整合在一起,以提高底盤控制的協調性和響應速度。這些域控制器大多屬于獨立的COC,在功能上存在一定的交互服務。例如,360度環視功能涉及智艙和輔助駕駛的交互,人機共駕場景下需要智艙與輔助駕駛控制器協同工作,這些交互是域控架構發展中需要重點處理的問題。
從硬件結構來看,不同域控制器的差異并不顯著,多采用MCU搭配MPU的模式,僅在外圍IO上可能存在些許不同。但特斯拉的域控架構卻展現出獨特性,其左中右前控制器采用高性能計算單元搭配多IO控制器的設計,能夠處理部分降級業務。這種命名方式并非基于功能劃分,而是體現了標準化和集中化的思路,其PCB板采用機翼型設計,以適應整車的空間布局,最大化利用車內空間,這也使得特斯拉在車內儲物空間設計上具有優勢。

特斯拉的域控架構更注重全局優化,如線束成本最小化、總布置最優化、算力預留等,功能的表現形式不再是首要考量因素。這種設計思路需要企業具備跨域的協同能力和長遠的成本意識,而這往往需要打破傳統的組織壁壘和利益格局。例如,跨域集成和Zonal集成需要各部門放棄部分原有利益,對于獨立的成本中心或不同公司而言,這種整合面臨巨大的阻力,相對弱勢的一方往往會極力維護自身利益,阻礙整合進程。
三、車企架構演進路徑:傳統與新勢力的差異化選擇
傳統車企與新勢力車企在架構選擇上呈現出明顯的差異,這種差異源于其組織架構、產品定位和技術儲備的不同。傳統車企由于歷史積淀,組織架構相對層級化,產品系列豐富,需要考慮不同配置車型的架構兼容性和EE架構裁剪的成本,因此在向跨域融合的中央集成式EE架構轉型時,面臨著組織架構扁平化的巨大挑戰。
為了應對這種挑戰,傳統車企多采取漸進式的演進策略。研發能力較弱的傳統車企,短期內會繼續采用分布式ECU加部分域控的準域控EE架構,逐步向部分域融合的準中央集成EE架構過渡;研發能力較強的傳統車企,則會自主開發核心域,其他域采用Tier1的成熟平臺,通過跨域融合逐步實現準中央集成,例如將車身域與動力域融合、座艙域與L2輔助駕駛域融合,而高階輔助駕駛作為選配單獨設置域控制器。
新勢力車企則憑借天生的扁平化組織架構和單一的產品定位,在架構選擇上更為激進。它們無需過多考慮EE架構的可裁剪性,且自身軟件開發能力較強,更傾向于快速迭代到中央集成式EE架構。研發能力較弱的新勢力,會在較長時間內采用大部分域控加小部分ECU的準域控EE架構;研發能力較強的新勢力,則已開始量產部分域融合的準中央集成EE架構),并計劃未來迭代到跨域融合的中央集成EE架構,最終實現艙駕融合SoC加車控MCU的中央計算平臺。
無論是傳統車企還是新勢力車企,其架構演進都遵循著從分布式到域控,再到準中央集成和中央集成的基本趨勢。分布式架構以硬件合作為主,軟件占比低,OEM與供應商各擁有50%的話語權,使用Autosar整套工具鏈,存在ECU數量多、成本高、通信負載率高、迭代速度慢等問題。
域控架構下,OEM和關鍵解決方案提供商掌握70%的話語權,傳統Tier1的硬件銷售邏輯逐漸失效,部分小型控制器被整合,軟件工具鏈開始混用汽車軟件與互聯網軟件,ECU融合有限,成本仍較高,但軟件集成度和迭代速度有所提升。
準中央集成架構根據功能屬性融合域控制器,形態多樣,域控之間可互為冗余,ECU數量大幅減少,成本和重量降低,線束長度縮短,服務化比例顯著提升,逐步實現整車區域化,IO就近接入,區域配電和通信管理得到優化。

中央集成架構將實現智能傳感器、執行器與高可靠性的結合,采用車內無線通信技術和新總線技術(如TSN/DDS),高帶寬、高可靠性的車云鏈路成為可能,云計算、邊緣計算與中央計算協同工作,車內和云端架構無縫銜接,車端計算負責實時處理,云端計算作為補充,為智能汽車提供非實時的數據交互和運算處理,軟件聚焦中央計算平臺,迭代速度大幅提升。
四、集中化架構的認知挑戰與關鍵維度突破
集中化架構的推行不僅是技術層面的變革,更對行業認知提出了全新挑戰,其關鍵維度涉及話語權分配、功能職責劃分、協同機制建立等多個方面。從本質上看,架構的分解更多是話語權和認知的體現,而非單純的技術問題。不同企業的架構差異,很大程度上與組織架構相關,但技術層面仍需明確架構的核心職責。

診斷功能的分層設計是集中化架構中的重要認知維度。診斷系統具有明顯的層次性,不同層面的診斷需求差異顯著,需要與數據閉環協同設計。底層診斷主要針對整車基礎數據,采用全量性的長周期采集模式,數據量相對較少,周期一般在一秒左右;上層業務系統的診斷則涉及復雜邏輯,數據帶寬量大,采用觸發式采集,周期可達到100毫秒左右。若用下層診斷邏輯處理上層業務,會導致帶寬不足等問題,因此必須堅持分層設計原則,避免不同層級的邏輯相互干擾。
OTA的分級架構設計同樣面臨認知挑戰。OTA系統是一個層次結構,需要注重高內聚、低耦合,伴隨SOTA類應用,云端工具鏈也需解耦。傳統的整車OTA針對大版本更新,但存在控制器內MCU和MPU分開更新的問題,導致業務與整車流程耦合,影響迭代效率。更優的設計是由控制器的MPU更新MCU,實現同一業務OTA過程的內聚,便于研發階段的獨立OTA和自動化部署,減少對整車流程的依賴。這需要支架COC與EE架構部門密切配合,同時還要考慮OTA內部的AB面設計、auto loader設計等細節問題。

時間同步是集中化架構中另一個關鍵的認知維度,對輔助駕駛領域尤為重要。不同傳感器的數據到達控制器的時間存在差異,若不進行同步,會因控制器時鐘的不準確性導致數據時間錯位,影響輔助駕駛決策。通常以車控主芯片作為global master,基于衛星時間同步,再通過gPTP與其他域同步。但從智能汽車整體角度看,輔助駕駛控制器對時間敏感性最高,以其作為時間同步節點可縮短同步鏈路,提高可靠性,而目前多由網聯控制器作為master,存在歷史遺留的認知慣性問題。

算力分配與負載均衡是集中化架構面臨的核心認知挑戰。隨著輔助駕駛和智艙領域模型化程度的提高,兩者的業務存在融合可能,如感知數據共享、模型復用等,這需要對算力進行合理評估和分配。在未完成大規模模型化前,不建議將智艙和輔助駕駛業務整合,低階功能的整合相對可行。算力評估需基于實測,考慮不同工況下的負載波動,如32個錐桶場景下的感知處理、篩選器和OTA的觸發式高負載、地圖規劃的峰值算力需求等,并設置飽和策略控制負載影響范圍。

芯片設計與業務應用的協同也是集中化架構中的重要認知維度。芯片企業通過開展輔助駕駛業務,并非主要為了銷售產品,而是為了評估芯片設計的合理性,例如內存配置、ASIC占比等,以降低流片成本。這種以業務應用反推芯片設計的思路,要求企業打破技術與業務的壁壘,建立緊密的協同機制。
此外,啟動時間和低功耗模式的功能分解也對集中化架構的認知提出要求。高敏感啟動時間的功能和高耗電功能,需要在控制器架構與軟件架構、EE架構及系統層面進行針對性設計,考慮MCU/MPU的功能落地、算法選擇、通信鏈路、冗余設計等因素,以確保功能的穩定性和高效性。
集中化架構的推進需要行業打破傳統認知,從全局優化的角度重新審視組織架構與技術架構的關系,明確各關鍵維度的設計原則,建立適應集中化趨勢的協同機制,才能充分發揮集中化架構在成本控制、迭代效率、功能整合等方面的優勢,推動智能汽車技術的持續發展。