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电子电气架构 --- 探索软件定义汽车(SDV)的技术革新

我是穿拖鞋的汉子,魔都中坚持长期主义的汽车电子工程师。

老规矩,分享一段喜欢的文字,避免自己成为高知识低文化的工程师:

做到欲望极简,了解自己的真实欲望,不受外在潮流的影响,不盲从,不跟风。把自己的精力全部用在自己。一是去掉多余,凡事找规律,基础是诚信;二是系统思考、大胆设计、小心求证;三是“一张纸制度”,也就是无论多么复杂的工作内容,要在一张纸上描述清楚;四是要坚决反对虎头蛇尾,反对繁文缛节,反对老好人主义。

不觉间来到夏初六月,横坐在电脑前,敲击点文字,对自己也算一个时间的记忆,多年后再次点击,也期待那时会像触发记忆的闸口,让现在的这点岁月传递至那时那刻。

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探索软件定义汽车(SDV)的技术革新,关于NXP S32K微控制器与电子电气架构的深度剖析

一、引言

随着汽车行业向智能化、网联化方向加速迈进,软件定义汽车(Software-Defined Vehicle, SDV)已成为不可逆转的趋势。SDV不仅重新定义了汽车的功能与用户体验,更推动了汽车电子电气架构(E/E Architecture)的深刻变革。本文深入探讨SDV的核心概念、E/E架构的演进方向、软件重构策略、虚拟化技术的应用,以及NXP S32K微控制器在SDV中的关键作用。

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汽车E/E架构从传统模式向未来架构的演进过程:

-> 平面架构(Flat):传统ECU架构,功能与ECU一一对应

-> 域架构(Domain):按功能域(如车身、底盘等)组织的集中式架构

-> 域+车身区域架构(Domain + Body Zonal):引入区域控制器简化线束

-> 跨域区域架构(Cross-Domain Zonal):实现多租户和进一步ECU整合

-> 集中式计算架构(Consolidated Compute):决策功能集中化,使用I/O聚合器

这一演进带来了三大关键变化:

-> `1、通信技术:向高带宽以太网过渡

-> 2、功能分布:从边缘专用控制器转向分层架构

-> 3、ECU整合:打破"一个功能=一个ECU"的传统模式

二、SDV具体是如何定义和提升汽车平台的功能的?

与传统开发模式相比,SDV实现了硬件与软件开发的解耦。传统模式中,硬件与软件开发紧密耦合,更新频率受限;而新的SDV模式通过"功能即服务"(FaaS)和软件平台化,支持多次软件更新和跨硬件平台的代码重用,显著提升了系统的灵活性和可扩展性。

1、解耦硬件与软件,实现功能灵活配置

传统架构的局限性在于传统汽车中,硬件与软件紧密耦合,功能更新和扩展需要改动硬件,导致更新频率低、成本高且周期长。SDV的解耦策略是通过解耦硬件与软件,实现了硬件的标准化和软件的灵活配置。硬件成为稳定、可扩展的基础平台,而软件则负责实现各种车辆功能。这种解耦允许在不改动硬件的情况下,通过软件更新来添加新功能或改进现有功能。

2、集中式软件架构,提升开发效率

中央域集中架构,SDV采用中央域集中架构,将原本分散在多个ECU中的软件功能集中到一个或几个高性能计算单元(如NXP的S32Z2或S32G3)中

http://www.xdnf.cn/news/17855.html

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