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2022 年以來，智能汽車圈中興起一個(gè)全新的概念——行泊一體，指的是用一套硬件設(shè)備同時(shí)實(shí)現(xiàn)行車和泊車的功能。

這一概念的出現(xiàn)源自于汽車電子電氣架構(gòu)從分布式往域集中式演進(jìn)的過程，其中的參與方涵蓋算法企業(yè)、芯片廠商、域控制器方案商以及主機(jī)廠。

為了研究時(shí)下這個(gè)最熱的話題，汽車之心推出「行泊一體」專題，希望從多元視角出發(fā)，理清行泊一體最新技術(shù)路線和相關(guān)方案。行泊一體賽道真正「卷」起來了。?繼蔚來 ET7、理想 L9、智己 L7 等車型上馬這一功能后，據(jù)汽車之心最新發(fā)布的《行泊一體產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告》，現(xiàn)階段至少有 20 家企業(yè)發(fā)布了支持行泊一體的智能駕駛方案，其中大部分將于今明兩年量產(chǎn)落地。?在汽車之心前兩篇專題文章中，分別從算法公司、芯片企業(yè)的角度，探討了行泊一體的功能定義和實(shí)現(xiàn)路徑。

例如在《眾口不一的行泊一體，終于被說清楚了》一文中，汽車之心提到擁有特斯拉研發(fā)背景的算法公司 Nullmax（紐勱科技），將軟件平臺打磨到極致，在單 SOC 條件下，能夠?qū)崿F(xiàn)覆蓋全場景、全算力平臺的行泊一體，其方案具有硬件深度復(fù)用、成本低、效率高的特點(diǎn)。

事實(shí)上，在這個(gè)生態(tài)中，還有一類參與者十分重要，那就是自動駕駛域控制器廠商，包括德賽西威、易航智能、福瑞泰克、東軟睿馳、禾多科技、經(jīng)緯恒潤等等，承擔(dān)著將算法、芯片連通到整車上發(fā)揮作用的橋梁角色。

從更底層的邏輯來說，正是因?yàn)橛辛俗詣玉{駛域控制器的出現(xiàn)，才有了實(shí)現(xiàn)行泊一體的可能。

01域控制器，行泊一體的上車「橋梁」

自動駕駛域控制器，誕生于汽車電子電氣架構(gòu)從分布式往集中式演進(jìn)的過程。

以往，每個(gè)低階智駕功能都由一個(gè)獨(dú)立的 ECU 實(shí)現(xiàn)，例如車道偏移和交通識別 ECU、泊車輔助 ECU、后防碰撞預(yù)警 ECU。

要實(shí)現(xiàn) ADAS，需要把這些獨(dú)立的 ECU「串聯(lián)」起來，共同發(fā)揮作用。

然而隨著功能的疊加，整車線束變得越來越復(fù)雜，系統(tǒng)穩(wěn)定性、安全性降低，且難以往更高階智能化躍進(jìn)。?為了解決這些問題，域控制器應(yīng)運(yùn)而生。

簡單而言，域控制器就是一臺區(qū)域性的「中央大腦」，能夠?qū)⒃鞠嗷ス铝⒌?ECU 相互融合，進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度和操控。?在此基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了行車域控和泊車域控，兩套域控各自調(diào)用不同的芯片和傳感器，各自完成行車和泊車的功能。

這樣雖然比以往獨(dú)立的 ECU 時(shí)代更進(jìn)一步，但仍屬于行泊分離，做不到將兩個(gè)域的傳感器深度復(fù)用和計(jì)算資源共享，也難以應(yīng)付城市 NoA 和 AVP 等更復(fù)雜場景。?反之，如果能通過一個(gè)域控制器同時(shí)集成行車輔助和泊車輔助功能，不但能大大降低系統(tǒng)成本，也能幫助主機(jī)廠提高開發(fā)效率、回傳數(shù)據(jù)，還能提升用戶的駕駛體驗(yàn)。

行泊一體域控制器，正是在這種思路下被設(shè)計(jì)出來。?從結(jié)構(gòu)上來說，行泊一體域控制器融合了主控芯片、軟件操作系統(tǒng)及中間件、應(yīng)用算法等軟、硬件。

此外，還提供豐富的接口資源，承擔(dān)傳感器數(shù)據(jù)的輸入、處理、融合，以及對智能駕駛的規(guī)劃、控制、決策等功能。?主控芯片毫無疑問是行泊一體域控制器的核心，它的算力和集成度直接影響整車 EE 架構(gòu)的形態(tài)。

一位業(yè)內(nèi)人士表示，在做域控設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮各芯片異構(gòu)核性能，以及模型適配度。?以德賽西威為例，基于不同芯片，推出了兩代四套域控制器產(chǎn)品，包括走性價(jià)比路線的 IPU01、IPU02，和走高性能路線的 IPU03、IPU04。其中：

德州儀器

英偉達(dá)

同樣的還有知行科技，形成了 iDC Mid、iDC High、SuperVision 三種產(chǎn)品布局。

其中，iDC Mid 域控制器同樣采用了德州儀器 TDA4 芯片，在 2022 年 9 月份量產(chǎn)下線，不僅能夠?qū)崿F(xiàn) NOA 導(dǎo)航輔助駕駛以及 L2 級的行車功能，還具備 HPA 記憶泊車功能、360 全景等功能。

易航智能也充分挖掘 TDA4 芯片潛能，打造 NOA 行泊一體方案，并在 2016 年就拿到了首個(gè) 10 萬級自動駕駛 Tier1 量產(chǎn)項(xiàng)目。?基礎(chǔ)軟件也是行泊一體域控制器的重要組成部分，包括底層的操作系統(tǒng)與中間件，其作用是便于主機(jī)廠、算法企業(yè)等在上層開發(fā)應(yīng)用軟件，以快速開發(fā)迭代其智駕功能。

東軟睿馳全新一代行泊車一體域控制器就是標(biāo)配其自主開發(fā)的兼容 AUTOSAR 最新標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品——NeuSAR 以及相關(guān)開發(fā)工具，搭載自動駕駛 SOA 開放架構(gòu)。這一軟件架構(gòu)支持 L0-L4 級別自動駕駛功能需求。

為了更好地配合車型功能開發(fā)與量產(chǎn)，軟件架構(gòu)還預(yù)置標(biāo)準(zhǔn)化 NeuSAR 基礎(chǔ)軟件和自動駕駛專用中間件：

可實(shí)現(xiàn)軟硬件的高效解耦；實(shí)現(xiàn)上層應(yīng)用的可復(fù)用、可配置、可拓展的靈活部署機(jī)制。

有了域控制器這些基礎(chǔ)的硬件平臺和軟件平臺技術(shù)之后，就可以在上面部署基于算法、數(shù)據(jù)開發(fā)的行泊一體應(yīng)用。

02要做好行泊一體域控制器，考驗(yàn)軟硬件水平和工程化能力

盡管行泊一體域控制器「風(fēng)頭正上」，要做好卻并沒有那么容易。?從硬件層面來說，行泊一體域控制器用到的元器件物料數(shù)量遠(yuǎn)超于過去任何車上 ECU 內(nèi)的元器件數(shù)量，這意味著系統(tǒng)出錯(cuò)失效的概率大大增加。

德賽西威副總裁李樂樂表示，為此需要做好所有硬件功能安全上的 Fail-safe 設(shè)計(jì)，尤其對于大算力域控制器，需要做好 WCCA（最壞情況電路）分析和失效概率分析以及對應(yīng)的備份設(shè)計(jì)。其次，受整車物理空間限制，如何在把行泊一體域控制器做小的同時(shí)，降低器件之間的電磁抗干擾，保證信號完整性，也極具挑戰(zhàn)。另外，由于大算力域控制器芯片功率較高，需要專門設(shè)計(jì)散熱方案，避免其因溫度過高而失效。

當(dāng)前主流解決方案是引入液冷管道，其中的挑戰(zhàn)在于如何做好溫度監(jiān)控，精確控制入水溫度和流速，否則將造成水冷液過冷導(dǎo)致控制器內(nèi)部凝水，或者水冷液過熱，沒起到散熱作用。?軟件方面，也有不少需要改進(jìn)的地方。

操作系統(tǒng)就是其中之一，由于宏內(nèi)核的模塊有很多，加載太多會影響系統(tǒng)的啟動時(shí)間，需要把對實(shí)時(shí)性要求不高的模塊進(jìn)行騰挪移動，例如從內(nèi)核態(tài)挪到用戶態(tài)。?另外，盡管行泊一體域控制器廠商均在提 SOA 服務(wù)化，然而在東軟睿馳副總經(jīng)理劉威看來，每家的差異都十分大。

在接受《九章智駕》采訪時(shí)，他表示關(guān)于信號是否能夠服務(wù)化，業(yè)內(nèi)目前就尚無定論。

「因?yàn)?，第一，它要依賴于整個(gè)的應(yīng)用需求；第二，需要依賴于整車架構(gòu)；第三，還需要依賴于整個(gè)硬件的算力性能。」?除了著眼于自動駕駛，行泊一體域控制器廠商在軟件架構(gòu)方面，還要考慮數(shù)據(jù)上傳和信息安全，以及本地和云端協(xié)同處理數(shù)據(jù)的問題。

在工程化上，行泊一體域控制器也存在諸多挑戰(zhàn)，要同時(shí)保證硬件的高可靠與高質(zhì)量，以及軟件的高性能與高實(shí)時(shí)。?例如，一些域控制器會存在高溫、長時(shí)間運(yùn)行等會死機(jī)或異常復(fù)位；底層軟件存在 bug 導(dǎo)致堆棧溢出、多核心跳數(shù)據(jù)不同步等。

禾多科技曾分享其技術(shù)人員做 ARK1.0 B 樣件高低實(shí)驗(yàn)的故事，當(dāng)時(shí)域控每運(yùn)行至 72 小時(shí)就會反復(fù)出現(xiàn)死機(jī)卡頓，對于該問題，禾多科技對軟硬件配置進(jìn)行了逐一排查，仍然無果，經(jīng)歷了一周時(shí)間，最終發(fā)現(xiàn)原來是芯片底層開發(fā)的一個(gè)安全監(jiān)控模塊出現(xiàn)了邏輯判斷錯(cuò)誤。?禾多科技高級產(chǎn)品總監(jiān)毛濤也提到，域控制器 BOM 的設(shè)計(jì)很考驗(yàn)工程化能力。

他舉例，在測試過程當(dāng)中，曾發(fā)現(xiàn)供應(yīng)商的電阻、電路不行或者板子厚度不夠等等問題，為此需要重新選擇部件，并對 BOM 做相應(yīng)的調(diào)整。?「我們一般會根據(jù)自己團(tuán)隊(duì)的經(jīng)驗(yàn)做初版 BOM，然后再根據(jù)多個(gè)合作伙伴的建議對初版 BOM 進(jìn)行完善，最后再經(jīng)過內(nèi)部多方的審核，把最終版的 BOM 確定下來?！?經(jīng)過在軟硬件和工程能力上的反復(fù)打磨，禾多科技基于地平線征程系列芯片和德州儀器 TDA4 系列芯片，成功打造出行泊一體域控制器 HoloArk（按 18TOPS、288TOPS 和 500+TOPS 不同算力，劃分出 HoloArk 1.0~3.0）。

目前，禾多已獲得奇瑞等多家頭部主機(jī)廠客戶的定點(diǎn)，其中 HoloArk1.0 和 HoloArk2.0 域控方案將在 2023 年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)裝車。?03沖擊 600 億規(guī)模市場，構(gòu)建芯片企業(yè)、主機(jī)廠生態(tài)圈?除了產(chǎn)品本身要過硬，行泊一體域控制器的量產(chǎn)落地還離不開產(chǎn)業(yè)鏈上下游生態(tài)伙伴的緊密協(xié)作。?在上游，域控制器廠商需要和頭部芯片企業(yè)達(dá)成強(qiáng)戰(zhàn)略合作，以加快研發(fā)和產(chǎn)品落地進(jìn)度。

這背后源于，汽車智能化時(shí)代，芯片重要性大大凸出，甚至對 Tier 1 的競爭格局起到?jīng)Q定性的作用。?國內(nèi)域控制器巨頭德賽西威正是由于和德州儀器、英偉達(dá)等芯片廠商保持了極好的關(guān)系，快速在市場上推出了域控制器產(chǎn)品。

據(jù)了解，德賽西威與德州儀器已有 10 多年的合作歷史。

2021 年，雙方簽署合作備忘錄，共同打造 IPU02 平臺，德賽西威與德州儀器的 TDA4 芯片同步開發(fā)，在全球率先 SOP。?而在與英偉達(dá)合作方面，德賽西威是前者在全球范圍內(nèi) 6 家 Tier1 合作伙伴中唯一一家中國公司。

德賽西威的域控制器 IPU03、IPU04 就是分別基于英偉達(dá) Xavier、Orin 芯片打造，且在開發(fā)速度上，IPU04 相較 IPU03 兩年的開發(fā)期大幅縮短，可見兩者已經(jīng)形成了較高的合作默契度。?此外，與芯片廠商深度合作還有利于獲得穩(wěn)定供貨的保供支持。

2021 年下半年發(fā)生的汽車芯片供應(yīng)鏈危機(jī)，正揭示了這一點(diǎn)。?在產(chǎn)業(yè)鏈下游，域控制器廠商則需要配合好主機(jī)廠，滿足其新車功能需求，并保證產(chǎn)品上市節(jié)奏。最典型的就是對于中低算力域控制器和高算力域控制器，提供不同的解決方案。?具體來說，中低算力域控制器主要搭載在 10-20 萬價(jià)格的中低端車型上，由于主機(jī)廠對其定義是高性價(jià)比、走量，因此會十分看重域控制器廠商對于成本的管控能力。

與此同時(shí)，主機(jī)廠如今都在比拼行泊一體方案的量產(chǎn)交付，給的工期非常緊湊，需要域控制器廠商提升研發(fā)效率，擁有提供從軟件到硬件到系統(tǒng)標(biāo)定，以及驗(yàn)證服務(wù)全棧解決方案交鑰匙工程的能力，降低主機(jī)廠的開發(fā)周期與開發(fā)成本。

易航智能基礎(chǔ)版行泊一體方案

易航智能就是其中做得較好的一家。

除了在域控制器上下功夫，易航智能還從算法優(yōu)化和算力優(yōu)化兩方面入手提供解決之道，依托領(lǐng)先的算法模型，基于輕量級計(jì)算平臺 TDA4（16TOPS 算力）研發(fā)，使功能實(shí)現(xiàn)成本較已經(jīng)上市的車型降低 50% 以上。

發(fā)展至今，易航智能成為業(yè)內(nèi)少有的具備感知、決策規(guī)劃控制、軟硬件開發(fā)、測試標(biāo)定等全棧自研能力的自動駕駛供應(yīng)商，并率先實(shí)現(xiàn) NOA 行泊一體、城市全場景 FSD 等高階功能，目前客戶包括理想汽車、江鈴雷諾、上汽大通、威馬汽車、北汽集團(tuán)、一汽大眾等。

而高算力域控制器主要搭載于中高端車型，對成本不太敏感，且主機(jī)廠希望參與部分自研，作為品牌宣傳的重點(diǎn)。

例如在打造小鵬 P7 上的域控制器 IPU03 時(shí)，就是由德賽西威提供底層軟硬件，而小鵬汽車負(fù)責(zé)全棧算法的自研開發(fā)。?因此，域控制器在架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要有更高的開放性和靈活性。

同時(shí)，域控制器廠商前期需要在落地方面，與車企進(jìn)行深度合作開發(fā)，以實(shí)現(xiàn)車企的需求。?目前，國內(nèi)行泊一體進(jìn)階戰(zhàn)已經(jīng)打響，車企包括一汽紅旗、長安、上汽、廣汽、奇瑞、吉利、長城、比亞迪、蔚來、理想、小鵬、極氪等已計(jì)劃將行泊一體方案擴(kuò)展應(yīng)用到后續(xù)諸多重磅量產(chǎn)車型之中。