如今，如果提起汽车互联、电气化与无人驾驶汽车革命，似乎每个人都能多少聊上几句看法。但事实上，这场如火如荼的汽车革命背后，还有一个同样值得关注但关注度明显较低的领域：下一代电子电气架构(EEA)的研发。现阶段，人们普遍认为，为了处理未来汽车与卡车不断增加的数据处理要求，目前主要厂商正在研发中的可拓展型电子电气架构至关重要。

电子电气架构一直算的上一种革命性技术，有关这种架构的重要反思已经持续了很长时间，大约有超过30年了。回顾过去，汽车电子电气架构距今最近的一次真正变革出现在1983年：那年，博世(Bosch)集团推出了CAN(控制器局域网)协议。当时，首款采用CAN总线的车型为1986款BMW860轿跑。此后之后，CAN总线一直在车辆的电子电气架构中发挥重要作用。作为一种集中式网络，CAN总线可以广播车辆的全部数据流，允许车内的各种控制器和传感器相互沟通。

专家在与《汽车工程》交流时表示，未来，CAN总线将继续留在电子电气架构的子网中。不过，与CAN总线相比，正在快速发展的以太网可以提供比前者高1000倍的带宽。采埃孚(ZF TRW)全球设计总监Andy Whydell表示，以太网也被称为IEEE 802.3协议，“这种技术的稳定表现已经得到充分验证，几乎每个家庭、每部电脑都在使用以太网。正因如此，以太网开始更多在汽车主动安全等对速度与容量有较高要求的应用中发挥作用。”为互联与自动驾驶系统未来，全新一代电子电气架构设计不可忽视，车辆对系统数据吞吐量的更高要求，是推动下一代电子电气架构研发的主要动力之一。

目前，汽车厂商一般会采用分布式汽车架构。通用(GM)车辆系统工程执行总监Matt Schroeder解释说，在这种架构下，大量ECU单元会相互协同工作，共同为驾驶员能提供各种功能。但这种架构已经快要“到达极限”了。自动驾驶系统设计师希望可以利用1GB的实时以太网提供每秒1GB，甚至更高的处理速度。

在2016年的SAE全球汽车电子大会上，在“云”宽带数据通信的协助下，利用强劲的中央处理器满足新的数据处理需求，一直是工程师们探讨的热门话题。从革命方面来说，架构的革命主要体现在“über brain”多域控制器，重新思考整个架构的设计。über brain可以承担多个ECU单元的工作，从而降低系统的复杂度、成本与质量。目前，德尔福、采埃孚、博世等供应商的量产产品中均有此类硬件设备。

大众-奥迪也有意打造新的电子电气架构。目前，这家公司正在开展一项Z-Fast(即Zed Faust)项目，旨在重新探索旗下主动安全领域中的电子电气架构，包括车辆雷达、激光雷达、视觉系统、驾驶员状态监测及各种相关传感器与执行器等。这些功能都有一个共同点，那就是需要高速的数据处理。在这种背景之下，奥迪开始设计一种全新架构，在多域控制器中引入一款“可承担重负荷的”中央处理器，负责各个子系统间的协调与决策任务。

据悉，2014年，这款Z-Fast紧凑型主板将会登陆一款奥迪A8自动驾驶概念车并与公众见面。具体来说，该系统采用了英伟达(Nvidia)的K1芯片与192核GPU，可处理几十个传感器的数据输入，从而根据当时的道路与交通状况计算车辆的安全导航行驶信息。据了解，这款下一代汽车中央处理器的硬件整合度与可拓展性均将有所提升，预计将于2019年进入量产阶段。

尽管目前部分系统可以支持升级，但这些系统通常都存在存储空间不足的问题，因此在升级前必须先卸载部分旧的内容。由于多域处理器可以提供足够的内存和处理速度，因此奥迪在未来很长一段时间内都可以没有负担地增加更多功能。为互联与自动驾驶系统未来，全新一代电子电气架构设计不可忽视可重构设计。下一代电子电气架构工程师表示，他们的目标是打造一个标准化硬件平台。

AUTOSAR(汽车开放系统架构)联盟的主要目标之一，是在系统内与系统之间提供更大的灵活性。AUTOSAR Adaptive平台经过专门设计，可为工程师提供更多灵活的架构，预计将于今年完成搭建。这个平台可以为一些更复杂的系统提供一个软件框架，协助工程师利用以太网增加带宽。需要说明的是，这并不是要取代AUTOSAR。该架构预计将最先用于高级驾驶辅助系统(ADAS)方面的应用。此外，这种架构还可以协助标准操作系统，与更多互联功能与图像处理功能实现无缝整合，从而助力汽车信息娱乐系统的开发。通用汽车的Schroeder表示，AUTOSAR 4.x将成为通用新一代Global-B电子电气架构的基础。

对博世而言，架构的灵活性一直是公司所追求的重点之一。目前，博世的设计团队已经开发了多种下一代电子电气架构解决方案，以满足客户的各种要求。Tim Frazier表示，“这项技术的进展非常迅速。”Frazier认为，在模块化设计思路与1GB以太网的推动下，未来的电子电气架构将从目前的分布式结构转为跨域结构(APAS、动力总成、车身和信息娱乐系统)。

“云平台”无法完成实时计算。但从长远来看，将出现一种新的架构模型，可以普遍实现“可靠、实时的无线连接。”但他认为，这种架构不会很快到来，甚至在5G环境下也不行。无论选择何种安全攻击手段，黑客攻击的宗旨总是寻找薄弱环节入手。由于这些环节将出现变化，因而威胁模型也会发生变化。这就需要一种系统性设计方法，在设计中必须整体考虑车辆中的所有硬件和软件，甚至还要考虑云端的因素。
 

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