这是中级豪华车的电子和电气体系结构。它是具有不同带宽和信号传输标准(协议)并通过网关(网关)连接的并行网络。有CAN(控制器局域网)和FlexRay。 ,MOST,LIN,LVDS(低压差分信号),甚至直接连接模拟信号。在车辆电子网络中,已经有成千上万种以不同的传输标准(协议)发送和接收的信号,并且在数百种不同的电子控制模块上运行着不同形式的软件。该软件的规模已超过100 Mio行。如何控制此复杂系统有效地验证了其整体功能和安全性,同时将R& D和车辆成本控制在一定范围内。这是OEM面临的巨大挑战。让我们回顾一下个人计算机的发展历史。自1981年8月IBM发明PC以来,计算机的硬件体系结构已基本固定且可扩展,包括CPU,GPU和PCI-Bus。有USB,VGA,HDMI端口,以及工作内存,硬盘或SSD。在软件方面,存在一个操作系统和不同的应用程序软件,并且连接这些PC的网络是以太网。图2 IBM PC5150在这里,作者指出汽车和PC的电子模块之间存在巨大差异:图3汽车和PC的电子模块的比较面向车联网(V2X),驾驶辅助系统ADAS(高级驾驶员辅助系统),以及整个领域在车辆电气化(电动化)和未来的自动驾驶(自动驾驶)市场中,现有车辆的电子和电气体系结构已无法满足未来的需求。需要接收,处理大量数据(来自雷达,激光雷达,摄像机和其他各种传感器的信号,以及来自V2X的信号),并向执行器发出相应的指令。在这方面,作者提出了以下三个观点:第一:开发和制定标准的,可扩展的车载计算机,称为iPC(车载计算机)。iPC就像是具有标准CPU的高性能,可扩展的PC(中央处理单元),GPU(图形处理单元),SoC(片上系统)和其他可扩展的AI芯片,例如NPU(神经网络处理单元)。 2000年,当我在德国戴姆勒集团(Daimler Group)负责动力总成电子系统并与同事讨论汽车电子的未来时,我得到了iPC构想的雏形。 iPC的操作系统可以是统一的,例如Linux。 iPC网络端口主要是以太网(Ethernet),带宽为1Gbps至100Gbps,它集成了未来的5G移动网络和I / O端口。对于个人计算机和服务器制造公司以及创新技术公司来说,这是一个世纪的机会!这也是汽车电子行业重新洗牌的时刻!第二:开发和实现自动以太网(automoTIve ethernet)以太网已广泛用于Internet,个人计算机和工业自动化中。在中国2025年或德国工业4.0(物联网)的未来中,它们都拥有通用的以太网运营商!以太网很少用于汽车网络(少数多媒体应用除外)的原因,主要障碍之一是以太网的实时功能(实时TIme功能)。以太网通常必须等待第一个数据包的交付才能传输第二个数据包。以这种方式,用于发动机,转向或制动系统的控制信号不能满足要求。为了实现对以太网的实时控制(时间触发),IEEE802.3建立了可以发送快递包(express package)的标准,该标准可以首先暂停传输中的信号包,让快递信号包实时到达时间,然后发送暂停信号包用于解决引擎,转向和制动系统的实时控制问题。此外,如果使用PoE(以太网供电),则可以直接驱动某些执行器,而无需额外的线束。第三:开发独立于硬件的应用程序软件。车载电子控制模块种类繁多,因为它们来自不同的Tie1,具有不同的硬件,不同的操作系统和不同的应用软件。对于OEM来说,这是一个非常高的成本,高风险以及非常复杂的集成和验证工作。如果您拥有机载计算机iPC和iPC的统一操作系统,则可以为软件技术公司提供巨大的机会来开发独立于硬件的应用程序软件,例如App,该软件可以在不同的硬件环境下正常运行。甚至可以根据个人需要进行下载(ne