智能驾驶域控制器设计开发和量产落地面临的挑战

均胜电子李茂青提到 ：“我们做出的产品需要充分考虑客户的需求。比如，客户现阶段要做高速领航+泊车的功能，但后期要拓展到城区领航，那么在概念设计阶段就需要从系统架构、硬件资源、功能安全，以及产品生命周期等多个维度去分析能不能匹配客户的项目需求。这个阶段是智能驾驶域控设计最有挑战性的一个阶段，只有在此阶段对技术方案进行充分评估，后面的工作才会更具方向性和合理性。”

一、智能驾驶域控制器设计开发面临的挑战

1.硬件层面

传统分布式ECU对接口、功耗或者算力相对来说要求不高，而现在的域控制器集成了更多的功能，需要处理的数据越来越多，所要求的的算力越来越大。因此，域控制器变得更加复杂，需要的电子元器件非常多 。做好内部所有硬件功能安全上的Fail-safe设计是比较有挑战性的工作。同时，在电磁抗干扰能力、信号完整性层面也面临很大的难题。

另外，大算力的芯片会产生新的功耗，产生较大的热量，需要做好尺寸和散热之间的平衡。

德赛西威副总裁李乐乐告诉九章智驾：“大算力域控制器用到的元器件物料数量要远超于过去任何车上ECU内的元器件数量。在功能安全方面，需要做好WCCA（最坏情况电路）分析和失效概率分析以及对应的备份设计,在元器件非常多且系统复杂的前提下，要做好它的功能安全设计是非常有挑战的。

“其次，由于整车本身布置空间比较有限，在充分满足可靠性、电磁兼容和环境试验要求的情况下把域控制器的外形设计控制在较小的尺寸范围内也比较具备挑战性。

“对于大算力域控制器往往发热也比较高，目前的主流解决方案都是通过水冷的设计来解决散热问题。这要求有很强的热仿真能力，才能做好很精巧的水冷散热管道方案，同时又能通过软件监控主要芯片内温度，并根据这些芯片内温度来控制水冷系统入水温度和流速。做好这样一套温度监控、入水温度和流速的控制闭环系统，需要建立一套模型，并做好仿真和测试，避免水冷液过冷或过热导致控制器内部凝水或无法及时散热的问题。”

2.软件层面

如何做好SOA服务化？多个核或者是多个SoC之间如何做好协同通讯、高速计算、算力的部署、实时调度等？如何保证软件架构的灵活性以及软件的功能安全和预期功能安全？这些都是域控制器设计开发在软件层面面临的挑战。

东软睿驰刘威博士提到：“从整个软件的功能上来看，现在大家都在做SOA。实际上SOA服务化对算力是有影响的。虽然大家都说自己在做SOA，但差异还是挺大的。比如，哪些信号能够服务化，哪些信号不能服务化，到目前为止尚无统一的定论。因为，第一，它要依赖于整个的应用需求；第二，需要依赖于整车架构；第三，还需要依赖于整个硬件的算力性能。”

在软件定义汽车的背景下，未来车型的开发周期不断的缩短。大家都想要打造一个灵活的软件架构，可以跨不同的操作系统，不同的硬件平台。软件架构除了需要考虑自动驾驶本身相关的功能外，还需要考虑数据上传和信息安全的问题。同时，也会涉及到本地和云端如何协同去处理数据，包括数据如何协同上传等问题。这都对软件架构提出了一个很高的要求。

从整个软件的实现角度来看，除了硬件考虑功能安全，软件的功能安全也是必须要考虑的，并且工作量非常大。从底层的驱动到基础软件，再到上层一些中间件，一直到最上层的应用，所有的这些软件都要考虑功能安全。并且，对于高阶自动驾驶功能，还要考虑软硬件的预期功能安全。

二、智能驾驶域控量产落地面临的挑战

从目前的情况来看，中低算力行泊一体域控制器从去年开始已经陆续开始量产落地，并将在近一两年将会迎来量产交付的爆发期。同时，大算力的智驾域控制器从今年开始也有一些车型会开始交付使用。新技术或新产品在量产的前期肯定会不断地暴露出一些问题，那么智能驾驶域控制器在量产落地过程中会面临哪些问题呢？

1.技术工程化理解

智能驾驶域控制器系统相对来说比较新，对系统化的设计能力要求很高。如果系统在开发的过程中出现问题，需要有能够透过问题的表象，看到问题本质的能力，能够把产生的问题逐层分解下去，最后把它解决掉。这对于整个团队的技术工程化理解能力的要求还是很高的。

福瑞泰克喻清舟认为：当出现功能和体验问题的时候，团队是否能够从应用算法端一直挖到最底层的传感器。问题的根源有可能是芯片驱动导致，或者感知导致，能不能在这个链条里面从前到后把所有链路都打通，对团的能力是最直接的挑战。”

2.开发周期不断压缩

在软件定义汽车的时代，明显可以看到，产品迭代速度都在加快。为了将其快速地推向市场，主机厂在拼命地想办法压缩新车的开发周期，因此Tier1不得不去改变其传统的开发模式，借鉴互联网科技公司的开发理念去形成自己新的开发模式，来进行快速响应。

智能驾驶域控制器作为一个比较新的软硬件一体的产品，牵涉的合作方也比较多。当问题出现的时候，需要有人能够把问题定位出来，然后再进行拆解分配给不同的责任方去解决。尤其是一些深层次的问题，定位问题本身就比较消耗时间，同时对于新系统，后期出现的问题也会很多。这在一定程度上也耗费了很多开发周期上的时间。

宏景智驾蔡文利讲到：“由于主机厂都有严格的量产时间节点，所以很多ADAS项目都对工期要求特别紧张，这对ADAS服务商是一把双刃剑。我们需要具有为客户定制化开发的服务意识和技术能力，又要有资源调配的灵活性，愿意配合自己的客户，共同打磨出一款能够量产并且让客户满意的产品。这里面的挑战主要还是在于如何协调好企业内部的资源，有条不紊、把握节奏按时保质保量地交付产品。这是对整个企业系统设计经验、项目管理、资金投入等全方位的挑战。”

知行科技硬件研发总监认为：“在短开发周期的压力下，Tier1的工程基础能力是否足以来应付开发过程中出现的问题，并快速地解决。同样也考验Tier1的生态，你的合作伙伴能不能快速地来支撑你，以及是否有资源来支持你去解决这些问题。”

3.供应链保障

较大的市场需求导致半导体供应链和产能紧缺，包括疫情在内的各种“天灾人祸”不断扰乱半导体的正常生产节奏，而需求与产能之间的矛盾在短期内难以解决。对于市场供应紧缺的芯片，下游工厂还需要通过交保证金，提前给预订单，签订采购合同等方式才能保证能分到货，而即使是所谓被优先供货的“大客户”，也有可能拿不到足量的芯片。

在全球芯片供应链如此紧张的背景下，对于域控制器供应商而言，供应链的保障也是十分的具有挑战性。整车厂在选择域控制器供应商的时候，其合作伙伴芯片厂商的供货能力也是重要的考量指标。

2022 年，芯片短缺仍在影响汽车行业，有些整车厂已经开始思考半导体供应的新思路，有的甚至绕过Tier1直接找芯片设计厂商。更深入一点的主机厂已经开始参与到芯片设计的研发流程中。比如，多家车企已经与黑芝麻、地平线这样的自动驾驶AI芯片厂商建立了战略合作关系。更有甚者，直接打入半导体供应链内部，将芯片设计引入主机厂内部，这种模式称之为“OEM-Foundry-Direct”模式，代表企业有特斯拉、比亚迪等。

在软件定义汽车的转型阶段，智能驾驶域控制器作为车企关注的重点对象，消费者感知程度强，是各家车企竞争的核心领域。域控制器供应商作为主机厂的重要的生态合作伙伴，其核心竞争力表现在：

不断地拓展软件能力边界：在硬件逐渐趋同的趋势下，需要提升软件能力来为硬件赋能，让硬件发挥最佳性能；

有能力提供多样化的合作模式：面对主机厂的差异化需求，有能力提供差异化的服务；

工程化落地能力：在产品量产的时候能够提供相应的供货能力和工程服务能力，以保障产品顺利交付。

（信息来源：腾讯网）