近期随着滑板底盘的大热,越来越多的企业争相进入这个赛道,希望能够在下一轮汽车变革中占得先机。不过在很多人理解中,滑板底盘也不过是集成了三电、悬架、制动、转向的“铁疙瘩”而已。而在悠跑看来,滑板底盘的能力远不止于此,它应该更具想象力。至少,不应该是一个没有“大脑”的行走硬件。
为什么这么说?让我们先回到滑板底盘最初诞生的理念本身。2002年,通用汽车在基于“AUTOnomy自主魔力”的氢燃料电池概念车,提出“skateboard滑板底盘”概念,其中最吸引人的就是能够基于同一个滑板底盘来搭配不同的上车体,这种全新的造车模式,无疑会打造出新的商业故事,让人充满遐想。
滑板底盘 不仅仅是“底盘”
但当初提出这个创意的同学,可能怎么都不会想到纯电动汽车的发展如此迅速,汽车的技术理念也发生了翻天覆地的变革。纵观目前新推出的电动汽车,无论是智能座舱,还是在智能驾驶的能力,所占的比重都越来越高。所以,滑板底盘想要往后实现上下分体造车,需要的不仅仅是硬件的集成和标准化,还需要拥有自己的“大脑”,来承接不同上车体对于智能化的需求。
悠跑UP 超级底盘便是基于这样的理念下诞生,我们要做的不仅仅是将三电、悬架、制动、转向和热管理系统等组件排布在底盘内,实现集成一体化设计外,同时还要具备整合传感器、计算平台及各类服务应用等智能化软硬件的能力,在硬件标准化的平台上,去做好软件的标准化接口。从而实现能够基于滑板底盘,实现驾驶体验和软硬件的持续迭代。
域控制器的诞生
UP超级底盘之所以能够成为软硬一体的技术底座,就不得不提现代汽车电子电器(EE)架构的发展史。在汽车行业新四化的趋势下,汽车智能化的进程中车辆电子电器架构从分散到集中,催生了域控制器的发展。
汽车智能网联化以及智能驾驶的兴起,使得汽车内部需要传输和处理的信息流大量增加,而传统的电子控制单元(ECU)已经满足不了需求,这也使得汽车电子电器(EE)架构迎来升级。目前汽车行业普遍认为,汽车架构从分布式-域集中式-中央计算式-云计算逐渐进化,控制功能迅速集中,以域为单位的DCU(域控制器)集成化架构正式走上历史舞台。
传统ECU已经跟不上时代
域控制器的前身是ECU(Electronic Control Unit),也就是电子控制器单元,又称为汽车的“行车电脑”,它们的功能是用来控制汽车的行驶状态以及实现其各种功能。在传统的分布式 ECU 架构中,各个ECU之间通过 CAN、LIN 总线进行点对点数据传输,通信方式在汽车出厂时已经确定。
在智能网联汽车中,大量的功能需要 ECU 间的协调工作来实现,当前ECU间基于信号的点对点通讯将会变得异常复杂,且不具备灵活性和扩展性,微小的功能改动都会引起整车通讯矩阵的改动。
而在这样的架构下,要实现智能化功能的升级,就需要增加ECU的数量。而随着近几年电动汽车智能化发展太过迅速,只是增加ECU的数量已经解决不了问题。而且在传统的汽车研发制造领域,往往不同ECU会来自不同供应商,且各家算力不一,系统软件也都各不相同,许多还是封闭的。
这就导致如果想要实现后期的整车OTA,这些供应商的前期开发协调会是一件无比困难的事情,无论是开发周期,还是人力和费用成本都会呈几何倍增加。
相比传统的汽车电子分布式架构不同,域控制器是将汽车电子各部分功能划分成几个领域,如动力域、底盘域、座舱域、车身电子域、辅助驾驶域等等,然后利用处理能力强大的多核CPU/GPU芯片相对集中的控制域内原本归属各个ECU的大部分功能,解决整车车载电子日益增长的发展需要 。
为什么滑板底盘需要“大脑”?
要回答这个问题,我们需要了解什么是智能电动汽车以及往后的发展。在伴随着域控制器的提出后,软件也将会根据相应功能域重新分类集成。车载娱乐系统、人车交互系统、车联网系统将扮演愈发重要的角色,其代码量也必将与日俱增。从软件代码量对比来看,智能电动汽车的代码量已经达到1亿行,远高于PC的Windows 系统5000万行,手机安卓系统 1300万行。
这也进一步证明了,汽车将不再只是纯粹的交通工具,而是具备了更多的电子产品属性。EE架构的升级使汽车控制器中的软硬件解耦,使软件可以实现OTA,同时车载控制器的运算能力与信息传输能力大幅提高,甚至可以采用云计算来增强运算能力。
不过随着未来汽车的发展趋势的智能化、网联化和共享化,因此即便是升级的EE架构,也未必能够满足软硬件接耦的需求,因此行业中又诞生出了CCA(computing &communication architecture)概念,也就是计算和通信的架构,通过环网骨干网络+域控制器的新型架构,来替换总线网络+分布式功能单元的传统架构,实现软件可升级、硬件可更换,以及传感器可扩展,也就意味着该架构下的汽车能够具备持续的软硬件升级能力,真正做到常用常新。
上述这些变革都为“软件定义汽车”与汽车的高度智能化发展提供了必要的条件,使汽车行业的发展突破了由硬件主导的阶段,软件将成为汽车产业链未来的价值核心。
UP超级底盘 让造车真正回归用户
但对于主机厂而言,在造车时如果想要打造一个标准化的底盘硬件和底层基础软件,将会是一件非常复杂的工程,搭建整建制团队成本也很高,并不是所有的厂家都能承担得起。所以悠跑需要做的,就是在UP超级底盘这个标准化硬件平台基础上,通过集成基础软件(AUTOSAR)和中间件来打造一个标准接口,实现软件平台化,来帮这些主机厂商打好底层。
而主机厂最后所需要扮演的角色,就是集中资源去找到自己的用户场景,然后通过上层的应用软件层来打造出个性化和差异化体验,比如智能座舱、智能车联、自动驾驶等核心技术能力的构建和构建,这些将会成为其提升产品差异化优势与品牌竞争力的关键所在,也决定了品牌在未来的智能电动汽车产业生态中的护城河和价值所在。
我们可以暂且把智能电动汽车软件分为三层结构:
底层系统软件层,包括虚拟机、系统内核、 硬件驱动软件以及特定硬件的专有软件等;
应用中间件和开发框架,包括功能软件、通讯、SOA等,位于操作系统、网络和数据库之上,应用软件的下层,为应用软件提供运行与开发的环境,帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件;
上层应用软件层,首先是整车层面,包含有智能座舱HMI、ADAS/AD 算法、整车控制等软件开发,此外还有网联算法、云平台等,用于实际实现对于车辆的控制与各种智能化功能。
这就像现在的安卓手机,其实大家底层都一样是安卓,手机厂家们需要做的不过是研发不同的上层应用还有UI,配合造型设计来打造自己的特色。而这,便是UP超级滑板底盘将要扮演的角色,成为一个软硬件一体的“安卓”。
可插拔环网EEA 实现算力自由
但是对于智能电动汽车而言,不同的客户,根据场景定义和产品需求的不同,对于自动驾驶的算力也不一样,那滑板底盘该如何满足?如果想要满足这个需求,就需要滑板底盘具备芯片的可插拔能力,而UP超级底盘的HPVC开放式的汽车超算平台,便是为此而生。
HPVC的芯片可支持异构大算力计算平台,能够根据用户需求来进行智能驾驶的自定义,最高算力可拓展至1000 TOPS以上。可拓展的算力也为用户预留更大的升级空间,无需提前为所谓未来自动驾驶技术买单,而是可以根据用户的意愿和需求来通过增减软硬件来进行升级迭代。
近期,悠跑与国际AI巨头NVIDIA牵手合作。集成NVIDIA DRIVE Orin系统级芯片能力,悠跑HPVC成为业界首个拥有灵活算力的开放式汽车超算平台。
可拓展的算力还有一个好处,就是可以为用户预留更大的体验空间。因为当UP滑板底盘建立自己基础软件的标准化接口后,将来不仅可以选择到主机厂预装的自动驾驶方案,同时还可以选择其它家提供的自动驾驶方案,实现自动驾驶的APP化,就如同现在的手机APP一样。
对于UP超级底盘而言,它不仅仅是一个高度集成的底盘硬件,同时也是一个软件平台,来兼容不同的上层需求。而想要实现这一切,就需要UP超级底盘上的这个“最强大脑”。
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