汽車電子系統架構發生了顛覆性變化。它已經持續了近十年，現在正在加快速度。這主要發生在 BEV 初創公司中，因為它們沒有歷史限制或根深蒂固的喜愛設計，并且可以從電子架構的零基礎開始。

特斯拉已經展示了從主要使用以軟件為中心和基于 OTA 的系統架構的全新電子設計開始的優勢。我認為每個人都了解遠程軟件更新的優勢，并且 OEM 正在投資部署 OTA 軟件。

他們需要做的更多，本質上需要拋棄他們當前使用 ECU 和基于 CAN 的網絡的劇本。相反，他們需要轉向基于以太網和所謂的面向服務的架構 (SOA) 的電子系統架構——越快越好。您也可以將其稱為汽車電子的全新系統架構。這將需要很多年，但任何新模型都應該使用全新的架構方法。

本專欄將探討這個主題，以及為什么我認為主要汽車原始設備制造商加入這個系統架構變革的潮流很重要。下表是要討論的主題的摘要。

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什么是清潔表架構？

清潔表架構意味著使用可用的最佳新技術，而忽略舊系統架構及其限制和劣勢與新技術相比。這始終是一個艱難的決定，因為您不會使用系統、設計、供應鏈、測試、維護、人員專業知識和其他有價值的基礎設施方面的經驗庫。

您必須為全新的架構開發新的基礎架構來替換現有的支持結構，這將需要相當長的時間。因此，全新的架構開發將主要發生在新的汽車模型設計中。隨著轉向 BEV 和許多新設計，現在是 OEM 轉向更好的電子系統架構的好時機。

對于新的汽車系統架構應包括哪些特性，人們達成了很好的共識。它必須是圍繞域 ECU 組織的所有級別的以軟件為中心的系統架構。這意味著可重用軟件平臺的層次結構通過應用程序編程接口 (API) 連接，并盡可能在每個 ECU 中使用。API 連接的軟件平臺是 SOA 的代名詞。

SOA 大量用于 IT 和云行業，具有主要優勢。它是 Amazon AWS、Azure 以及幾乎所有其他使用云平臺的人的基礎。SOA 的許多優勢適用于汽車電子系統。

以太網是汽車電子新總線架構的選擇。就速度和物理特性而言，以太網版本有很多種，而且還會有更多版本。這些選擇應滿足所有汽車要求，并且通常具有從速度、重量到成本等多種優勢——如果不是現在，那么在不久的將來。

以太網的一個主要優勢是實現網絡安全的更好特性。由于未來所有汽車架構都需要內置網絡安全和 OTA 更新，因此以太網是不二之選。

CAN總線架構問題

控制器局域網 (CAN) 總線已成為汽車行業的主力軍約 30 年，但其功能現在已被一系列以太網版本大大超越。CAN-FD 對 CAN 進行了許多改進，提供了顯著優勢。CAN-FD 于 2012 年發布，是一個很好的短期解決方案，但不是長期解決方案。CAN-FD 不足以在未來的系統架構中保留 CAN 慣用的主導設計優勢。

CAN 總線速度落后于以太網。FlexRay 可以被替代，但經驗基礎和未來的改進無法與以太網的勢頭相抗衡。網絡安全弱點已被提及，并將成為一個日益嚴重的缺陷。

CAN-bus 的主要優勢是巨大的經驗基礎和從零件到人員的支持結構。這些優勢將在未來幾年內下降，只會推遲不可避免的事情。

SOA 和以太網的優勢

SOA 定義了軟件平臺和組件如何使用 API 相互通信。SOA 的一個主要優勢是可通過服務接口重用和互操作的軟件平臺。這些優勢造就了高科技行業龐大的 SOA 生態系統。

SOA的優勢帶動了芯片、系統和軟件平臺的增長，并帶動了云和SaaS平臺的快速擴張。汽車行業已經看到了這些基于 SOA 的 SaaS 和云平臺的好處。

人工智能的發展也依賴于未來的 SOA 改進和技術進步。機器學習和神經網絡等人工智能領域將增加它們對汽車系統架構的影響。自動駕駛汽車在其高性能計算機系統中尤其依賴人工智能和 SOA。

SOA-以太網創新潛力

SOA 和以太網系統正在獲得來自多個行業的巨大投資和創新。與許多汽車系統為汽車專有時發生的情況相比，這已經為汽車行業帶來了更多的創新。

SOA-以太網系統的多行業投資將極大地有利于汽車系統架構，包括軟件、SaaS和云平臺。汽車電子系統中使用的計算芯片、存儲芯片、傳感器和其他技術也將實現類似的進步和創新。

使用清潔表架構的 OEM

使用基于 SOA 和以太網的 clean-sheet 架構的公司僅限于 BEV 初創公司。他們追隨特斯拉的腳步，其中一些已經超越了特斯拉的成就，因為他們后來開始選擇更多的以太網版本和更大的 SOA 生態系統。

自動駕駛汽車初創公司也在使用 SOA-以太網系統架構——至少在他們的 AV 電子系統中是這樣。問題是傳統 OEM 何時會效仿，如果他們需要令人信服的好處，至少會做測試用例。

概括

無論我稱它為清潔表系統架構還是基于 SOA 和以太網的系統架構，它成為主導只是時間問題。SOA-Ethernet的優勢太大了，盡快進行轉換是有道理的。

主要汽車 OEM 有多次機會使用 BEV 遷移到 SOA-以太網系統架構，因為它們需要對動力總成系統架構進行重大更改。我想傳統設計的飛輪動量效應很難改變——尤其是在與特斯拉和其他 BEV 初創公司競爭的緊迫性下。

也許原始設備制造商正忙于在他們的開發計劃中引入 SOA-以太網架構，我們將在一兩年內知道。與此同時，BEV 初創公司正在構建系統架構優勢，這將使它們成為更強大的競爭對手。

將汽車行業的 SOA-以太網顛覆與智能手機行業的 iPhone 顛覆進行比較可能有些牽強。我認為它屬于同一類破壞，但需要更長的時間才能發揮出來。至少主要 OEM 的高管了解 iPhone 的影響，并希望他們能夠更多地關注 SOA-以太網架構的潛在破壞以及加入這一潮流的公司的優勢。

審核編輯 黃昊宇