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域控制器的背景
無人駕駛催生產業鏈新機遇
無人駕駛進程中的車輛架構發生較大改變——從 EE（電子電氣）到「計算+通 信」。實現汽車軟體定義、持續創造價值。傳統電子電氣架構中，車輛主要由硬體定義，採用分布式的控制單元，專用傳感器、專用 ECU 及算法，資源協同性 不高，有一定程度的浪費；計算+通信架構中，旨在實現軟體定義車，域控制器 在這裡發揮重要作用，通過域控制器的整合，分散的車輛硬體之間可以實現信 息互聯互通和資源共享，軟體可升級，硬體和傳感器可以更換和進行功能擴展。
無人駕駛進程中車輛電子電氣架構從分布到集中
汽車電子電氣架構奠定車輛底層框架。汽車電子電氣架構（Electronic and Electrical Architecture，文中簡稱 EEA）是由車企所定義的一套整合方式，是 一個偏宏觀的概念，類似於人體結構和建築工程圖紙，也就是搭了一副骨架， 需要各種「器官」、 「血液」和「神經」來填充，使其具有生命力。具體到汽車上來說， EEA 把汽車中的各類傳感器、ECU（電子控制單元）、線束拓撲和電子電氣分 配系統完美地整合在一起，完成運算、動力和能量的分配，實現整車的各項智 能化功能。
無人駕駛進程中的車輛架構從分布向集中發展。全球零部件龍頭企業博世曾經 將汽車電子電氣架構劃分為三個大階段：分布式電子電氣架構-【跨】域集中電 子電氣架構-車輛集中電子電氣架構，三個大階段之中又分別包含兩大發展節點， 一共六個發展節點，細化了電子電氣架構將從分布式向車輛集中式演變的過程。 伴隨汽車自動化程度從 L0-L5 逐級提升，目前大部分的傳統車企電子電氣架構 處在從分布式向【跨】域集中過渡的階段。分布式的電子電氣架構主要用在L0-L2 級別車型，此時車輛主要由硬體定義，採用分布式的控制單元，專用傳感器、 專用 ECU 及算法，資源協同性不高，有一定程度的浪費；從 L3 級別開始，【跨】 域集中電子電氣架構走向舞臺，域控制器在這裡發揮重要作用，通過域控制器 的整合，分散的車輛硬體之間可以實現信息互聯互通和資源共享，軟體可升級， 硬體和傳感器可以更換和進行功能擴展；再往後發展，以特斯拉 Model 3 領銜 開發的集中式電子電氣架構基本達到了車輛終極理想——也就是車載電腦級別 的中央控制架構。
車輛自動駕駛級別主要參照 0-5 級分類。目前全球公認的汽車自動駕駛技術分級標 準主要有兩個，分別是由美國高速公路安全管理局（NHTSA）和國際自動機工程 師學會（SAE）提出。中國於 2020 年參考 SAE 的 0-5 級的分級框架發布了中國 版《汽車駕駛自動化分級》，並結合中國當前實際情況進行了部分調整，大體上也 將自動駕駛分為 0-5 級。
L3 級別是汽車自動化道路的一次躍升。從法規和技術兩個維度來看，L3 級別自動 駕駛都是汽車自動化道路上的一大躍升。從法規來看，SAE 和中國《汽車自動化 分級》規定 L0-L2 級別均是人類主導駕駛，車輛只做輔助，L0、L1 和 L2 之間的 差異主要在於搭載的 ADAS 功能的多少，而L3 開始，人類在駕駛操作中的作用快 速下降，車輛自動駕駛系統在條件許可下可以完成所有駕駛操作（作用不亞於駕駛 員），駕駛員在系統失效或者超過設計運行條件時對故障汽車進行接管；從技術來 看，L0-L2 主要運用的傳感器有攝像頭、超聲波雷達和毫米波雷達，L3 及之後原 有傳感器配套數量上升，同時高成本的雷射雷達方案難以避開，傳感器之間的協同 要求提升，多傳感器融合算法愈發複雜，所需控制器晶片算力大幅提升。
2020 年是 L3 級別車型量產年。奧迪 A8 是最早實現搭載了 L3 級別硬體的量產車 型，雖然由於法律監管的約束 A8 始終無法向消費者實現 L3 級別功能落地，但其 2017 年推出的 5 攝像頭+12 超聲波雷達+4 毫米波雷達+1 雷射雷達的量產硬體方 案，始終是行業的先驅者之一。奧迪之後，全球多數車企紛紛計劃在 2020-2021 年開始正式量產 L3 級別車型，如寶馬 iNEXT、奔馳全新 S/C 級等車型。
中國的 L3 量產自 2020 年長安發布的UNI-T 車型始，2020 年是我國 L3 級別車型 的量產年，將先後迎來小鵬 P7、長安 UNI-T、北汽新能源 ARCFOX ECF Concept、 廣汽新能源 Aion LX、奇點 iS6 等L3 級別車型的上市。
域控制器自 L3 始進入市場。由於 L3 級別「人車共駕」帶來的傳感器數量和融合算法 的增加，現有廣泛使用的傳統分布式電子電氣架構面臨 ECU 數量增加冗餘成本提 升、傳感器數據耦合困難、布線複雜度提升、線束成本提升等問題，難以支撐車輛 L3 功能的實現，【跨】域集中的電子電氣架構自 L3 起進入舞臺。該架構下的核心 處理模塊——域控制器開始進入市場。接下來的篇幅我們將圍繞域控制器的定義、 作用、原理、分類、結構以及產業鏈進行展開。
域控制器的前世今生
前世：汽車 ECU 的出現及瓶頸
ECU（Electronic Control Unit）電子控制器單元，又稱為汽車的「行車電腦」，它們 的用途就是控制汽車的行駛狀態以及實現其各種功能。主要是利用各種傳感器、總 線的數據採集與交換，來判斷車輛狀態以及司機的意圖並通過執行器來操控汽車。
ECU 核心在於微處理器。ECU 是汽車專用微機控制器，和普通的單片機一樣，由 微處理器、存儲器、輸入/輸出接口、模數轉換器以及整形、驅動等集成電路組成。 汽車 ECU 的核心在於微處理器，微處理器包括 MCU、MPU、DSP 和邏輯 IC 等。 ECU 領先企業包括博世、電裝、大陸、Aptiv、偉世通等。
ECU 使用範圍越來越廣泛。1993 年，奧迪 A8 上使用了 5 個 ECU，最開始 ECU 僅僅用於控制發動機工作，隨著今天汽車技術的進步，ECU 肩負起了越來越多的 重擔，例如防抱死制動系統、4 輪驅動系統、主動懸架系統、安全氣囊系統、自動 變速箱都需要單獨的控制系統，越來越多的 ECU 出現在汽車上，汽車添加的諸多 設備都需要 ECU 的管理，如今 ECU 已經成為汽車上最為常見的部件之一，依據 功能的不同可以分為不同的類型。最常見的包括 EMS/TCU/BCM/ESP/VCU 等。
ECU 數量迅速增加。隨著車輛的電子化程度逐漸提高，ECU 佔領了整個汽車，從 傳統的引擎控制系統、安全氣囊、防抱死系統、電動助力轉向、車身電子穩定系統、 車燈控制、空調、水泵油泵、儀表、娛樂影音系統。到現在已經廣泛使用的胎壓監 測系統、無鑰匙進入啟動系統、電動座椅加熱調節，還有不斷成熟、方興未艾，正 在普及推廣的輔助駕駛系統、矩陣大燈、氛圍燈。還有電動汽車上的電驅控制、電 池管理系統、車載充電系統，以及蓬勃發展的車載網關、T-BOX 和自動駕駛系統 等等。這些應用帶動了電子控制單元 ECU 數量的大幅增加，高端車型裡的 ECU 平均達到 50-70 個，電子結構較為複雜的車型ECU 數量或超過100 個。
ECU 增加面臨成本和技術瓶頸，域控制器應運而生。自動駕駛要求更高的算力和 更多傳感器件，ECU 的增長終將迎來爆發，而傳統的汽車電子電氣架構都是分布 式的，汽車裡的各個 ECU 都是通過 CAN 和 LIN 總線連接在一起。這種分布式的 ECU 架構如果無限制擴張，將在成本端和技術端都面臨巨大挑戰。
成本端——
1） 算力冗餘浪費。ECU 的算力不能協同，並相互冗餘，產生極大浪費；
2） 線束成本提升。這種分布式的架構需要大量的內部通信，客觀上導致線束成本 大幅增加，同時裝配難度也加大。
技術端——
3） 多傳感器融合算法需要域控制器的統一處理。ADAS 系統裡有各種傳感器如攝 像頭、毫米波雷達和雷射雷達，產生的數據量很大，各種不同的功能都需要這 些數據，每個傳感器模塊可以對數據進行預處理，通過車載乙太網傳輸數據， 為了保證數據處理的結果最優化，最好功能控制都集中在一個核心處理器裡處 理，這就產生了對域控制器的需求；
4） 分布式ECU無法統一維護升級。大量分離的嵌入式OS和應用程式Firmware， 由不同 Tier1 提供，語言和編程風格迥異，導致沒法統一維護和OTA 升級；
5） 分布式 ECU 制約軟體生態應用。第三方應用開發者無法與這些硬體進行便捷 的編程，成為制約軟體定義的瓶頸。
6） 保障汽車安全的需求。隨著汽車 ECU 的增多，被外部攻擊的可能性也就增多 了，現在的汽車與外部的數據交換越來越多，車聯網的發展也給黑客提供了攻 擊的可能性，如果還是分布式架構，就不能很方便地把一些關鍵系統保護起來， 比如引擎控制和制動系統這些屬於動力和傳動控制方面的。可以單獨把這些動 力、傳動控制系統組成一個域，通過中央網關與其他域隔離開，使其受到攻擊 的可能性減小，同時加強這個域的網絡安全防護，這也產生了對域控制器的需 求。
7） 平臺化、標準化的需求。集中式的架構相比分布式的架構，需要 DCU 的處理 單元擁有更強的多核、更大的計算能力，而域裡其它的處理器相對就可以減少 性能和資源。各種傳感器、執行器可以成為單獨的模塊，這樣可以更方便實現 零部件的標準化。DCU 能夠接入不同傳感器的信號並對信號進行分析和處理， 這樣就可以方便地擴展外接的傳感器，這樣就能夠更加適應不同需求的開發， 從而為平臺化鋪平道路。
總結來說，隨著車載傳感器數量越來越多，傳感器與 ECU 一一對應使得車輛整體 性能下降，線路複雜性也急劇增加，同時分布式 ECU 架構在自動駕駛功能實現上 面臨諸多技術瓶頸，此時 DCU（域控制器）和 MDC（多域控制器）應運而生，以 更強大的中心化架構逐步替代了分布式架構。
今生：DCU（域控制器）走上舞臺
域控制器將車身劃分為多個功能模塊。所謂「域」就是將汽車電子系統根據功能劃分 為若干個功能塊，每個功能塊內部的系統架構由域控制器為主導搭建。各個域內部 的系統互聯仍可使用現如今十分常用的 CAN 和FlexRay通信總線。而不同域之間 的通訊，則需要由更高傳輸性能的乙太網作為主幹網絡承擔信息交換任務。對於功 能域的具體劃分，不同整車廠會有自己的設計理念，圖1 給出了一種可能的劃分方 法。在每個功能域中，域控制器處於絕對中心，它們需要強大的處理功率和超高的 實時性能以及大量的通信外設。
域控制器網絡拓撲架構更為集中。域控制器（DCU，Domain Control Unit）的概 念最早是由以博世，大陸，德爾福為首的 Tier1 提出，為了解決信息安全，以及 ECU 瓶頸的問題。根據汽車電子部件功能將整車劃分為車身與便利系統(Body&Convenience)、車用資訊娛樂系統(Infotainment)、底盤與安全系統(chassis and safety)、動力系統(powertrain)，以及高級輔助駕駛系統(ADAS)等五個大域， 大域下面包含各種子域。每個域或子域都有對應的域控制器DCU 和各種 ECU，所 有這些構成了汽車電子電氣架構的網絡拓撲。利用處理能力更強的多核 CPU/GPU 晶片相對集中的控制每個域，以取代目前分布式電子電氣架構。
域控制器降低原分布式 ECU 功能複雜度。域控制器因為有強大的硬體計算能力與 豐富的軟體接口支持，使得更多核心功能模塊集中於域控制器內，系統功能集成度 大大提高，這樣對於功能的感知與執行的硬體要求降低。但是，域控制器的出現並 不代表底層硬體 ECU 的大規模消失，很多 ECU 的功能會被弱化（軟體和處理功 能降級，執行層面功能保留） ，大部分傳感器也可以直接傳輸數據給域控制器，或 把數據初步處理後給域控制器，很多複雜計算都可以在域控制器裡完成，甚至大部 分控制功能也在域控制器裡完成，原有 ECU 很多只需執行域控制器的命令，也就 是說，外圍零件只關注本身基本功能，而中央域控制器關注系統級功能實現。此外， 數據交互的接口標準化，會讓這些零部件變成標準零件，從而降低這部分零部件開 發/製造成本。
域控制器的分類——經典的五域劃分
核心：以博世經典的五域分類拆分整車為動力域（安全）、底盤域（車輛運動）、 座艙域/智能信息域（娛樂信息）、自動駕駛域（輔助駕駛）和車身域（車身電子）， 這五大域控制模塊較為完備的集成了L3及以上級別自動駕駛車輛的所有控制功能。
1.動力域（安全）
動力域控制器是一種智能化的動力總成管理單元，藉助 CAN/FLEXRAY 實現變速 器管理、引擎管理、電池監控、交流發電機調節。其優勢在於為多種動力系統單元 （內燃機、電動機\發電機、電池、變速箱）計算和分配扭矩、通過預判駕駛策略實現 CO2 減排、通信網關等，主要用於動力總成的優化與控制，同時兼具電氣智 能故障診斷、智能節電、總線通信等功能。
未來主流的系統設計方案如下：
1）以 Aurix 2G（387/397）為核心的智能動力域控制器軟硬體平臺，對動力域內 子控制器進行功能整合，集成 ECU 的基本功能，集成面向動力域協同優化的 VCU， Inverter，TCU，BMS 和 DCDC 等高級的域層次算法。
2）以 ASIL-C 安全等級為目標，具備SOTA，信息安全，通訊管理等功能。
3）支持的通訊類型包括 CAN/CAN-FD，Gigabit Ethernet 並對通訊提供 SHA-256 加密算法支持。
4）面向CPU\GPU 發展，需要支持Adapative Autosar 環境，主頻需要提高到2G， 支持 Linux 系統，目前支持 POSIX 標準接口的作業系統。
2020 年 1 月 16 日，由合眾汽車工程研究院副院長鄧曉光帶領團隊開發的動力域 控制器搭載哪吒汽車成功，並成功一次通過搭載車輛測試，標誌著合眾 PDCS （Powertrain Domain Control System）動力域控制器正式進入量產應用階段。 合眾動力域控制器系統採用英飛凌（Infineon）多核處理器 200MHz 主頻，具備 DSP 數位訊號處理及浮點運算能力，是 Hozon PDCS 的高速處理器。同時，Hozon PDCS 三核並帶鎖步核的主晶片實現更高功能安全，按照 ASIL C 功能安全等級開 發，僅次於飛機的 D 級，有效保證用戶出行安全。V 模型開發，每一步可驗證， 軟體失效率低於 0.3%，兼具 AUTOSAR 架構+MBD 建模與控制，有效提高軟體可 靠性。可實時監控電控系統，智能協調及監控動力輸出，提升駕控性能及安全。同 時保護電池安全，根據系統需求，同步優化能量分配、增加續航裡程。
2.底盤域（車輛運動）
底盤域是與汽車行駛相關，由傳動系統、行駛系統、轉向系統和制動系統共同構 成。傳動系統負責把發動機的動力傳給驅動輪，可以分為機械式、液力式和電力式 等，其中機械式傳動系統主要由離合器、變速器、萬向傳動裝置和驅動橋組成、液 力式傳動系統主要由液力變矩器、自動變速器、萬向傳動裝置和驅動橋組成；行駛 系統把汽車各個部分連成一個整體並對全車起支承作用,如車架、懸架、車輪、車 橋都是它的零件；轉向系統保證汽車能按駕駛員的意願進行直線或轉向行駛；制動 系統迫使路面在汽車車輪上施加一定的與汽車行駛方向相反的外力，對汽車進行一 定程度的強制制動，其功用是減速停車、駐車制動。
智能化推動線控底盤發展。隨著汽車智能化發展，智能汽車的感知識別、決策規劃、 控制執行三個核心系統中，與汽車零部件行業最貼近的是控制執行端，也就是驅動 控制、轉向控制、制動控制等，需要對傳統汽車的底盤進行線控改造以適用於自動 駕駛。線控底盤主要有五大系統，分別為線控轉向、線控制動、線控換擋、線控油 門、線控懸掛，線控轉向和線控制動是面向自動駕駛執行端方向最核心的產品，其 中又以制動技術難度更高。
（1）線控制動是未來汽車制動系統的發展趨勢。汽車制動系統經歷了從機械到液 壓再到電子（ABS/ESC）的發展過程，未來將向線控制動方向發展。L2 時代的線 控制動可以分為燃油車、混動、純電三大類，燃油車基本都採用 ESP(ESC)做線控 制動。混動車基本都採用高壓蓄能器為核心的間接型EHB（電液壓制動）。純電車 基本都採用直接型 EHB，以電機直接推動主缸活塞。在汽車智能化的趨勢下，考 慮到對 L3 及以上等級自動駕駛汽車來說制動系統的響應時間非常關鍵，而線控制 動執行信息由電信號傳遞，響應相對更快，剎車距離更短，是未來汽車智能化的長 期趨勢。
線控制動系統可以分為液壓式線控制動 EHB、機械式線控制動 EMB 兩種類型。EHB 系統由於具有備用制動系統，安全性較高，因此接受度更高，是目前主要推 廣量產的方案。由於缺少備用制動系統且缺少技術支持，短期內很難大批量應用， 是未來發展的方向。
線控制動是汽車技術門檻較高的領域，全球主要的線控制動廠家是博世、大陸、 採埃孚等零部件企業。EHB 國外廠商技術發展已經比較成熟，但嚴格意義講還不 適應於 L4 自動駕駛，國內此項技術在努力追趕；EMB 還處在研究階段，目前看較 難有突破。其中，博世的iBooster 是典型的直接型 EHB。iBooster 通常與 ESP 配 套使用，ESP 在iBooster 失效時頂上。不過因為ESP 也是一套電液壓系統，也有 可能失效，且ESP 在設計之初只是為AEB 類緊急制動場景設計的，不能做常規制 動，所以博世在第二代 iBooster 推出後，著手針對 L3 和 L4 設計了一套線控制動 系統，這就是 IPB+RBU。
（2）智能化的發展催促線控轉向的產生。轉向系統從最初的機械式轉向系統（MS） 發展為液壓助力轉向系統（簡稱 HPS）， 之後是電控液壓助力轉向系統（EHPS） 和電動助力轉向系統（EPS）。 目前乘用車上以 EPS 為主流，商用車以HPS 為主 流，EHPS 在大型 SUV 上比較常見，其餘領域比較少見。智能化的趨勢下，L3 及 以上等級智能汽車要求部分或全程會脫離駕駛員的操控，對於轉向系統控制精確 度、可靠性要求更高高，催促線控轉向（Steering By Wire, SBW）的產生。
線控轉向（SBW）系統是指，在駕駛員輸入接口（方向盤）和執行機構（轉向輪） 之間是通過線控（電子信號）連接的，即在它們之間沒有直接的液力或機械連接。 線控轉向系統是通過給助力電機發送電信號指令，從而實現對轉向系統進行控制。 SBW（steering by wire）的發展與EPS 一脈相承，其系統相對於EPS 需要有冗 餘功能。目前 SBW 系統有兩種方式：1）取消方向盤與轉向執行機構的機械連接， 通過多個電機和控制器來增加系統的冗餘度；2）在方向盤與轉向執行機構之間增 加一個電磁離合器作為失效備份，來增加系統的冗餘度。
從廠商角度看，全球 EPS 廠家以博世、捷太格特、NSK、耐世特等國際巨頭為主， 其中日本廠家多以精密軸承起家，向下遊拓展到 EPS 領域；美國廠家則是 tier 1廠家，橫向擴展到 EPS 領域；歐洲廠家類似美國廠家，但是在上遊的精密機械加 工領域遠比美國要強。相比之下國內企業主要有三家，包括株洲易力達、湖北恒隆 和浙江世寶，但是規模都比較小，技術較落後。
線控轉向系統（SBW）由於技術、資本、安全等各方面的要求高，技術基本掌握 在海外的零部件巨頭手中，進入壁壘非常高。目前聯創電子、浙江萬達等國內企業 開始涉足 SBW 領域，國內企業未來有望開拓 SBW 新業務。
3.座艙域/智能信息域（娛樂信息）
傳統座艙域是由幾個分散子系統或單獨模塊組成，這種架構無法支持多屏聯動、多 屏駕駛等複雜電子座艙功能，因此催生出座艙域控制器這種域集中式的計算平臺。 智能座艙的構成主要包括全液晶儀表、大屏中控系統、車載信息娛樂系統、抬頭顯 示系統、流媒體後視鏡等，核心控制部件是域控制器。座艙域控制器（DCU）通 過乙太網/MOST/CAN，實現抬頭顯示、儀錶盤、導航等部件的融合，不僅具有傳 統座艙電子部件，還進一步整合智能駕駛 ADAS 系統和車聯網 V2X 系統，從而 進一步優化智能駕駛、車載互聯、信息娛樂等功能。
智能駕駛輔助系統的構成主要包括感知層、決策層和執行層三大核心部分。感知層 主要傳感器包括車載攝像頭、毫米波雷達、超聲波雷達、雷射雷達、智能照明系統 等，車輛自身運動信息主要通過車身上的速度傳感器、角度傳感器、慣性導航系統 等部件獲取。而通過座艙域控制器，可以實現「獨立感知」和「交互方式升級」。一方 面，車輛具有「感知」人的能力。智能座艙系統通過獨立感知層，能夠拿到足夠的感 知數據，例如車內視覺（光學）、語音（聲學）以及方向盤、剎車踏板、油門踏板、 檔位、安全帶等底盤和車身數據，利用生物識別技術（車艙內主要是人臉識別、聲 音識別），來綜合判斷駕駛員（或其他乘員）的生理狀態（人像、臉部識別等）和 行為狀態（駕駛行為、聲音、肢體行為），隨後根據具體場景推送交互請求。另一 方面，車內交互方式從僅有「物理按鍵交互」升級至「觸屏交互」、「語音交互」、「手 勢交互」並存的狀態。此外，多模交互技術通過融合「視覺」、「語音」等模態的感知數 據，做到更精準、更智能、更人性化的交互。
座艙電子域控制器領域，採用偉世通Smart Core 方案的廠家最多，其次就是Aptiv 的ICC（Integrated Cockpit Controller）方案。其中偉世通的 Smart Core 旨在集 成信息娛樂、儀錶板、信息顯示、HUD、ADAS 和網聯繫統。據偉世通稱，它具 有很高的擴展性和網絡安全的程度，可實現獨立的功能域。而 Aptiv 的集成駕駛艙 控制器（Integrated Cockpit Controller，ICC）使用最新的英特爾汽車處理器系 列，可支持到四個高清顯示器，可擴展，並且可以從入門級覆蓋到高端產品。ICC 在圖形（10x）和計算能力（5x）方面提供了實質性的改進，ICC 使用單晶片中央 計算平臺驅動多個駕駛艙顯示器，包括儀表、HUD 和中央堆棧等。
4.自動駕駛域（輔助駕駛）
應用於自動駕駛領域的域控制器能夠使車輛具備多傳感器融合、定位、路徑規劃、 決策控制的能力，通常需要外接多個攝像頭、毫米波雷達、雷射雷達等設備，完成 的功能包含圖像識別、數據處理等。不再需要搭載外設工控機、控制板等多種硬體， 並需要匹配核心運算力強的處理器，從而提供自動駕駛不同等級的計算能力的支持， 核心主要在於晶片的處理能力，最終目標是能夠滿足自動駕駛的算力需求，簡化設 備，大大提高系統的集成度。
算法實現上，自動駕駛汽車通過雷射雷達、毫米波雷達、攝像頭、GPS、慣導等 車載傳感器來感知周圍環境，通過傳感器數據處理及多傳感器信息融合，以及適 當的工作模型制定相應的策略，進行決策與規劃。在規劃好路徑之後，控制車輛 沿著期望的軌跡行駛。域控制器的輸入為各項傳感器的數據，所進行的算法處理 涵蓋了感知、決策、控制三個層面，最終將輸出傳送至執行機構，進行車輛的橫 縱向控制。
由於要完成大量運算，域控制器一般都要匹配一個核心運算力強的處理器，能夠提 供自動駕駛不同級別算力的支持，目前業內有 NVIDIA、華為、瑞薩、NXP、TI、 Mobileye、賽靈思、地平線等多個方案。但中間也會有一些共性,比如在自動駕駛 系統中，算力需求最高的當屬圖像識別部分，其次是多傳感器的數據處理，以及融 合決策。以奧地利TTTech 公司的 zFAS（首次在 2018 款奧迪A8 上應用）為例, 這 款基於德爾福提供的域控制器設計的產品，內部集成了英偉達 Tegra K1 處理器、 Mobileye 的 EyeQ3 晶片，各個部分分處理不同的模塊。Tegra K1 用於做 4 路環 視圖像處理，EyeQ3 負責前向識別處理。
在自動駕駛技術快速發展背景下，國內外越來越多的 Tier1 和供應商都開始涉足自 動駕駛域控制器。
5.車身域（車身電子）
隨著整車發展，車身控制器越來越多，為了降低控制器成本，降低整車重量，集成 化需要把所有的功能器件，從車頭的部分、車中間的部分和車尾部的部分如後剎車 燈、後位置燈、尾門鎖、甚至雙撐杆統一連接到一個總的控制器裡面。車身域控制 器從分散化的功能組合，逐漸過渡到集成所有車身電子的基礎驅動、鑰匙功能、 車燈、車門、車窗等的大控制器。
車身域控制系統綜合燈光、雨刮洗滌、中控門鎖、車窗控制；PEPS 智能鑰匙、 低頻天線、低頻天線驅動、電子轉向柱鎖、IMMO 天線； 網關的 CAN、可擴展 CANFD 和FLEXRAY、LIN 網絡、乙太網接口；TPMS 和無線接收模塊等進行總 體開發設計。車身域控制器能夠集成傳統 BCM、PEPS、紋波防夾等功能。
從通信角度來看，存在傳統架構-混合架構-最終的 Vehicle Computer Platform 的演 變過程。這裡面通信速度的變化，還有帶高功能安全的基礎算力的價格降低是關鍵， 未來在基礎控制器的電子層面兼容不同的功能慢慢有可能實現。
車身域電子系統領域不論是對國外還是國內企業，都尚處於拓荒期或成長初期。國外企業在如 BCM、PEPS、門窗、座椅控制器等單功能產品上有深厚的技術積 累，同時各大外國企業的產品線覆蓋面較廣，為他們做系統集成產品奠定了基礎。 而大多數國內企業生產的產品相對低端，且產品線單一，要從整個車身域重新布局 和定義系統集成的產品就會有相當的難度。
域控制器產業鏈機遇
核心：從生產流程來看，汽車電子控制器產業鏈主要經歷了：晶圓生產、（晶片）封裝測試及系統應用（MCU 及各類控制器等）。上遊核心產品晶片，決定了域 控制器的核心計算能力，晶片設計層面主要由海外壟斷，晶圓代工和封裝測試 層面大部分國產化半導體龍頭企業具備實力；中遊核心產品 MCU（海外為主）， PCB 板（國產化率較高）、無源器件（一定程度國產化）；下遊控制器總成廠商 主要是全球零部件巨頭企業領先，近年來國內部分上市公司和初創企業逐漸實 現了產品研發和訂單斬獲。
域控制器硬體拆解
域控制器（DCU）的底層硬體仍然是汽車電子控制單元（即 ECU） ，只是相較於 ECU 而言，DCU 的處理器算力更強、接口數目更多，軟體方法更新。但 DCU 和 ECU 外觀相似，硬體結構基本一致。
ECU 和 DCU 硬體結構大同小異。如果拆解 ECU 和 DCU 後會發現，二者都是由 印刷電路板、密封性金屬外殼、支架、散熱組件（風冷或水冷）等構成。大部分 ECU 電路結構大同小異，控制功能的變化主要依賴於軟體及輸入輸出模塊的變化， 隨控制系統完成任務的不同而存在差異。
汽車電子控制系統主要包括傳感器-ECU-執行器。汽車電子控制系統包括硬體和軟 件兩部分，硬體有電子控制單元（ECU）及其接口、傳感器、執行機構、顯示機構 等；軟體存儲在 ECU 中支配電子控制系統完成實時測控功能。
汽車電子控制系統工作原理：輸入-轉換-處理-輸出。
在輸入處理電路中，ECU 的輸入信號主要有三種形式，模擬信號、數位訊號(包括 開關信號)、脈衝信號。模擬信號通過 A/D 轉換為數位訊號提供給微處理器。控制 系統要求模數信號轉換具有較高的解析度和精度(>10 位)。為了保證測控系統的實 時性，採樣間隔一般要求小於 4ms。數位訊號需要通過電平轉換，得到計算機接 受的信號。對超過電源電壓、電壓在正負之間變化、帶有較高的振蕩或噪聲、帶有 波動電壓等輸入信號，輸入電路也對其進行轉換處理。
在微處理器中，首先完成傳感器信號的 A/D 轉換、周期脈衝信號測量和其它有關 汽車行駛狀態信號的輸入處理，然後計算並控制所需的輸出值，按要求適時地向執 行機構發送控制信號。過去微處理器多數是 8 位和 l 6 位的，也有少數採用 32 位 的。現在多用 16 位和 32 位機。
在輸出電路中，微處理器輸出的信號往往用作控制電磁閥、指示燈、步進電機等執 行件。微處理器輸出信號功率小，使用+5v的電壓，汽車上執行機構的電源大多數 是蓄電池，需要將微處理器的控制信號通過輸出處理電路處理後再驅動執行機構。
在電源電路中，傳統車的 ECU 一般帶有電池和內置電源電路，以保證微處理器及 其接口電路工作在+5v的電壓下。即使在發動機啟動工況等使汽車蓄電池電壓有較 大波動時，也能提供+5v的穩定電壓，從而保證系統的正常工作，而電動汽車一般 由蓄電池供電。
ECU 就是由 MCU 和外圍電路組成。ECU 作為汽車電子控制系統的核心部分，是 嵌入式系統裝置，一般由中央處理機（CPU） ，存儲器（擴展內存），擴展 IO 口， CAN/LIN 總線收發控制器，A/D D/A 轉換口（有時集成在 CPU 中），PWM 脈寬調 制，PID 控制，電壓控制，看門狗，散熱片，和其他一些電子元器件組成，特定功 能的 ECU 還帶有諸如紅外線收發器、傳感器、DSP 數位訊號處理器，脈衝發生器， 脈衝分配器，電機驅動單元，放大單元，強弱電隔離等元器件。整塊電路板設計安 裝與一個鋁質盒內，通過卡扣或者螺釘方便安裝於車身鈑金上。ECU 一般採用通 用且功能集成，開發容易的 CPU；軟體一般用 C 語言來編寫，並且提供了豐富的 驅動程序庫和函數庫，有編程器，仿真器，仿真軟體，還有用於 calibration 的軟體。 簡單來說，ECU 就是由微控制器（MCU）和外圍電路組成。微控制器-MCU（Micro Controller Unit），又稱單片機（單片微型計算機） ，就是在一塊晶片上集成了中央處理機（CPU），存儲器（ROM）和輸入／輸出接口的單元。ECU 的主要部分是 MCU，而核心部件是 CPU。
域控制器產業鏈梳理
1）硬體部分，汽車電子控制器硬體的核心在於微控制器（MCU）。MCU=CPU+ 存儲+接口單元，CPU 即晶片的一種類別。
從生產流程來看，汽車電子控制器產業鏈主要經歷了：晶圓生產、（晶片）封裝測 試及系統應用（MCU 及各類控制器等） 。晶圓的原始材料是矽，通過純化、融解、 注入籽晶、拉出成單晶矽晶棒、矽晶棒再經過切段，滾磨，切片，倒角，拋光，激 光刻，包裝後，即成為積體電路工廠的基本原料——矽晶圓片，即晶圓，也就是芯 片製作的原料；晶片廠收到晶圓後，通過使用化學、電路光刻製版技術，將電晶體 蝕刻到矽晶圓之上，蝕刻完成後將單個的晶片一塊塊地從晶圓上切割下來，並進行 封裝測試，這一步晶片製作完成；將發去下遊的控制器製造廠 SMT 產線上，進行 PCBA（印刷電路板）。將需要的各種晶片貼裝到電路板上，最後進行Housing（外 殼組裝）。
總結來看，汽車電子控制器（DCU/ECU 等）產業鏈上遊在於晶片製造（晶片設計 -晶圓生產-封裝測試），中遊為智能控制器設計製造（SMT 貼片，整合無源器件和 PCB 板），下遊是汽車電子終端產品（嵌入式代碼） 。產業鏈企業從上至下包括芯 片設計方、晶圓製造方、外包封測企業、垂直整合晶片製造商、無源器件、電路板 （PCB 板）、MCU 廠商、域控制器廠商。
上遊晶片端——域控制器上遊的晶片直接反映了技術應用和產品性能，國內在晶圓 代工和封裝測試方面都有一定的積累，但在晶片設計方面尚較為空白，而這正是國 內外汽車控制器差距所在。
中遊 MCU（微型控制器）端——域控制器中遊環節主要是微控制單元（MCU）， 又稱單片微型計算機或單片機，是把 CPU（中央處理器）的頻率與規格做適當縮 減，並將內存、計數器、USB、A/D 轉換、UART、PLC、DMA 等周邊接口，甚 至 LCD 驅動電路都整合在單一晶片上，形成晶片級的計算機，為不同的應用場合 做不同組合控制。MCU可以視為一個小型的控制器，大多數ECU 會基於多個 MCU、 PCB 板進行更為複雜的控制功能設計。
中遊 PCB 端——PCB（印刷電路板）是汽車控制器內部元器件電氣連接的載體， 主要材料是覆銅板，當前國產化率較高，中國 PCB 廠商在全球佔據重要地位。
車用 PCB 板是 PCB 行業的重要應用，2017 年中國 PCB 市場下遊應用最多的三 個領域分別是通信電子、汽車電子、消費電子，分別佔據了 35%、16%和 15%的 應用比例。汽車電動化、智能化、網聯化將加速汽車電子化的進程。Prismark 預 測 2018 至 2023 年汽車智能化中最重要的 ADAS 年均成長率為 17%。根據 N.T.Information 報告，2017 年全球汽車電子產值約 1950 億美元，每車的汽車電 子價值佔比預計為 30%，到 2030 年每車的汽車電子價值佔比預計增加到 50%， 汽車電子化程度的不斷加深將增加更多的高散熱、高多層、高密度 PCB 的需求。
國內 PCB 核心廠商中，汽車業務比例較高的主要有依頓電子、滬電股份、景旺電 子、世運電路和崇達技術，車用PCB 業務比例分別達到了 39%、36%、23%、23% 和12%。
下遊客戶包括了法雷奧、德爾福、博世、大陸、小糸等國際主流 TIER 1 和特斯拉 等國際整車企業。
盈利能力來看，景旺電子、依頓電子和崇達技術三家 PCB 企業相對較為領先，整 體毛利率均在 30%以上，整體淨利率均在15%以上。
中遊無源器件端——無源器件分為 RCL 和射頻元器件兩大類，其中RCL 約佔無源 器件的 90%，在 RCL 中，電容、電阻和電感是三種主要類型。電容的主要功能是 旁路、去耦、濾波和儲能，產值約佔無源器件整體的 66%；電感的主要功能是濾 波、穩流和抗電磁幹擾，產值佔比約 14%；電阻的主要功能是分壓、分流、濾波 和阻抗匹配，產值佔比約 9%
電容器（capacitor）主要包括陶瓷電容、鋁電解、鉭電解、薄膜電容等，其中陶瓷 電容可以做到更小的體積、更大的電壓範圍，更低廉的價格，在整個電容器領域佔 比約 50%，陶瓷電容器中又以MLCC（片式多層陶瓷電容器）為主導（佔比超90%）。 MLCC 按出貨量排名，全球 MLCC 廠商包括日本村田製作所、韓國三星電機、中 國臺灣國巨、日本太陽誘電、TDK 等；而在中國大陸，MLCC 廠商主要有風華高 科、火炬電子、三環集團、宇陽及鴻遠電子等。
下遊域控制器總成端——域控制器總成的領先企業主要包括博世、電裝、大陸、 TTTech、Aptiv、偉世通等國際 TIER 1 巨頭，其中奧地利企業TTTech 的自動駕駛 域控制器和奧迪 A8 和上汽進行深度合作，偉世通的座艙域控制器已經在吉利、奔 馳等車企進行裝配量產；國內以德賽西威為代表的零部件企業在座艙域和自動駕駛 域方面近年來也和部分造車新勢力企業（車和家、小鵬汽車等）建立了配套關係， 其餘的域控制器布局企業還有華為、東軟睿馳、合眾汽車、布穀鳥、百度、環宇智 行、知行科技、海高汽車、領目科技等等。
在自動駕駛域控制器領域，預計未來 Tier1 與整車廠之間將採取兩種合作方式。
其一，Tier1 負責中間層以及硬體生產，整車廠負責自動駕駛軟體部分。Tier1 的優 勢在於以合理的成本將產品生產出來並且加速產品落地，因此整車廠和 Tier1 進行 合作生產方式是必然，前者負責自動駕駛軟體部分，後者負責硬體生產、中間層以 及晶片方案整合，比如德賽西威 IPU03S。
其二，Tier1 自己與晶片商合作，做方案整合後研發中央域控制器並向整車廠銷售， 例如大陸 ADCU、採埃孚 ProAI、麥格納 MAX4。
（2）軟體部分，軟體算法是汽車電子控制器的另外一個核心。汽車軟體系統包括 系統軟體和應用軟體兩大部分。
系統軟體包括作業系統和一系列實用程序，一般由處理器晶片廠家提供。
應用軟體包括：數據採集與過程監控模塊、數據處理模塊、控制算法模塊、執行機 構控制模塊、故障自我診斷模塊。
隨著汽車智能化的不斷提高，軟體系統越來越複雜，整個汽車軟體代碼行數在 1000 萬以上，軟體價值佔比不斷上升，開發成本佔汽車電子系統總成本的一半以上，重 要性凸顯。
域控制器帶來的硬體升級和附加軟體機遇
上一節我們梳理了汽車電子控制器產業鏈，從硬體上來看，決定各類控制器功能的 核心在於晶片端，域控制器相較於普通 ECU 而言，
在硬體層面：域控制器晶片端發生了 1）從原有的 16Bit 單核處理器升級到多核處 理器；2）算力從低到高升級；3）晶片功能從標準到定製晶片（簡單到複雜功能） 升級。此外還有更多的（傳感器）輸入接口，更為合理的結構設計、散熱與電磁 兼容性（EMC）設計。
1） 晶片從單核升級到多核處理器
十年前，大多數汽車電子控制單元一般為16Bit 單核處理器，一輛汽車上平均MCU 個數不足 10 個，而現在一輛車的 MCU 超過了 100 個，高端汽車的 MCU 甚至達 到了 300 個。MCU 數量迅速增長下，會帶來很多問題。智能汽車ADAS 功能越來越複雜，ECU 性能面臨瓶頸。
域控制器要想利用其強大的運算處理能力為龐大的汽車軟體集中運算提供幫助，就 需要用到複雜的多核電控單元。對 ECU 框架進行優化，根據汽車電子部件功能將 整車劃分為動力總成，車輛安全，車身電子，智能座艙和智能駕駛等幾個域，利用 處理能力更強的多核 CPU/GPU 晶片相對集中的去控制每個域，以取代目前的分布 式汽車電子電氣架構（EEA）。
2） 晶片算力從低到高升級
隨著汽車智能化的發展，座艙域和智能駕駛域對汽車處理器性能的要求越來越高。 根據地平線的數據，自動駕駛等級每提高一級，算力就增加一個數量級；L2 級別 需要 2 個 TOPS 的算力，L3 需要 24 個 TOPS 的算力，L4 為 320TOPS，L5 為 4000+TOPS。
3） 晶片功能從標準到定製化升級
汽車計算晶片主要包括三種典型產品：ASSP（專用應用標準產品，比如 CPU、 GPU）、 ASIC（專用晶片）和 FPGA。當前主流的域控制器處於多核 CPU/GPU 晶片階段，隨著人工智慧計算的快速發展，傳統的CPU、GPU 已經開始難以滿足 越來越多新的需求，在能效上也處於劣勢。而半定製的 FPGA 和定製型的 ASIC 將 迎來高速的發展。
第一階段：從以 CPU（通用計算）為核心的 ECU 轉變為以 GPU（高性能計 算）為核心的智能輔助駕駛晶片。
汽車電子發展的初期階段，ECU 主要是用於控制發動機工作，為保證傳感器 ECU控制器迴路的穩定性，採用 ECU 與傳感器對應的分布式架構。後來隨著車輛的電 子化程度逐漸提高，ECU 佔領了整個汽車，從防抱死制動系統、4 輪驅動系統、電控自動變速器、主動懸架系統、安全氣囊系統，到現在逐漸延伸到了車身各類安 全、網絡、娛樂、傳感控制系統等。
隨著汽車電子化的發展，車載傳感器數量越來越多，傳感器與 ECU 一一對應使得 車輛整體性下降，線路複雜性也急劇增加，此時 DCU（域控制器）和MDC（多域 控制器）等更強大的中心化架構逐步替代了分布式架構。將整車劃分為動力總成， 車輛安全，車身電子，智能座艙和智能駕駛等幾個域，利用多核CPU/GPU 晶片相 對集中的去控制每個域。
GPU 和 CPU 最大的區別是設計結構及不同結構形成的不同功能。CPU 的邏輯控 制功能強，可以進行複雜的邏輯運算，並且延時低，可以高效處理複雜的運算任務。 而 GPU 邏輯控制和緩存較少，使得每單個運算單元執行的邏輯運算複雜程度有限， 但並列大量的計算單元，可以同時進行大量較簡單的運算任務。此外，CPU 的核 心數量只有幾個（不超過兩位數），每個核都有足夠大的緩存和足夠多的數字和邏 輯運算單元，並輔助很多複雜的計算分支。而GPU 的運算核心數量則可以多達上 百個（流處理器），每個核擁有的緩存大小相對小，數字邏輯運算單元也少而簡單。
第二階段：從 ASSP（專用應用標準產品，CPU/GPU）到 FPGA（半定製）、 ASIC（定製化） 。
摩爾定律使 AI 晶片性能增加速度越來越飽和，起作用的過程也正在放緩。用於通 用計算的 CPU 和用於高性能計算的GPU 在 AI 計算能效上也開始處於劣勢，下一 代計算越來越需要異構系統，傳統的 CPU、GPU 已經開始難以滿足越來越多的新 的需求，半定製的 FPGA 和定製型的ASIC 被各大 AI 公司青睞。
其中 ASIC 具備體積小、功耗低、計算性能高、計算效率高等優勢，大公司如谷歌、 阿里也在出晶片，眾多創業公司都在做各種各樣的 ASIC，希望在特定的定製領域 提供一些場景和應用。但由於 ASIC 在很多領域都還沒有標準的算法，需要針對特 定算法進行設計，不僅不能修改，而且生產周期長達一至兩年（18-24 個月）。故 在全定製的自動駕駛晶片成熟之前，半定製的 FPGA 是較佳選擇。
FPGA 的核心優點在於可編程靈活性高、開發周期短，FPGA 可隨意定製內部邏輯 的陣列，並且可以在用戶現場進行即時編程，以修改內部的硬體邏輯，從而實現任 意邏輯功能。形象點來說，傳統的ASIC 等於一張出廠時就寫有數據且不可擦除的 CD，用戶只需要放到CD 播放器就可以看到起數據或聽到音樂;而FPGA 是一張出 廠時的空白的 CD，需要用戶自己使用刻錄機燒寫數據內容到盤裡，並且還可以擦 除上面的數據，反覆刻錄。
在軟體層面：域控制器 1）形成了多核異構集成平臺；2）感知層面融合算法和交 叉驗證；3）支持更靈活高速的通信網絡（CAN 疊加乙太網）；4）新建高級網關； 5）Autosar 架構；6）安全機制要求更高（ASIL D 級別）；7）支持 OTA升級。
1）各軟體組件的集成平臺：基於複雜接口、更高算力和多核處理器晶片，域控制 器建立了一個集成平臺，兼 AI 感知、融合、決策控制一體化平臺型架構，靈活支 持客戶定製化的系統配置、傳感器組合、通訊接口與協議等。
2）多傳感器融合算法：感知層面採用多冗餘與交叉驗證機制，保證目標檢出可信 度；決策層面採用先進狀態估計與判斷算法，準確判斷動態場景，在邊緣處理器側 即可實現原始數據層面的高效融合與處理。
3）車內通信網絡及網關升級：當前 CAN，LIN 代表著傳統汽車車內通信網絡，但 CAN 最大 1MB/s 的帶寬以及非確定性的 Message 傳輸時間，在高算力和高度融 合的域控制器階段有所不足，未來更高速、更開放的乙太網有望取代 CAN 成為骨 幹網絡，和CAN 等傳統車載網絡在較長的一段時間內共存。也就是說，①在車身 控制域內部，各部件通過 CAN、LIN 溝通實現數據共享（類似於傳統車載網絡架 構）；②在娛樂子網中，娛樂域控制器與其子部件的通信將通過乙太網實現；③當 一個域需要與其他域交換信息時則經由網關、乙太網路由實現。
4）AUTOSAR 標準軟體架構：AUTOSAR 是全球各大汽車整車廠、汽車零部件供應商、汽車電子軟體系統公司聯合擬定的一個符合汽車電子軟體開發的、開放的以 及標準化的軟體架構。該架構旨在改善汽車電子系統軟體的更新與交換，同時更方 便有效地管理日趨複雜的汽車電子軟體系統。AUTOSAR 規範的運用使得不同結構 的電子控制單元的接口特徵標準化，應用軟體具備更好的可擴展性以及可移植性， 能夠實現對現有軟體的重用，大大降低了重複性工作，縮短開發周期。
5）系統安全升級：ISO 26262 是汽車電氣／電子系統相關的「功能安全」國際標準， 於 2011 年 11 月正式發布第一版本，於 2018 年 12 月發布修訂後的第二版。ISO 26262 採用車輛安全完整性等級（ASIL）來判斷系統的功能安全程度，ASIL 由 ASIL A（最低）、ASIL B、ASIL C 及ASIL D（最高）四個等級組成，ASIL 等級越高表 示系統的功能安全評估越嚴格,相應的表示系統正確執行安全功能，或者說的避免 該功能出錯的概率越高，即系統的安全可靠性越高。域控制器作為範圍內核心計算 平臺，牽一髮而制全身，功能安全要求更高，功能安全目標多數在ASIL D 等級（最 高安全等級）。
6）更為高效的 OTA 升級：模塊越少、系統越統一越容易實現整車 OTA，域控制 器更為集中的 EEA 架構將車內各個分散的 ECU 部件的控制功能集成在一個 DCU 中，僅對DCU 進行控制功能進行更新升級完成OTA，同時規避了各 ECU 的不同 傳輸協議和兼容性風險，減少了每個 ECU 進行安全性確認防篡改的工作量。特斯 拉作為車輛 OTA 升級的鼻祖，一定程度上就是得益於其 DCU 組件的電子電氣架 構。
域控制器的未來
域控制器是車輛 OTA 升級的基石
OTA技術從 PC/手機延伸到汽車。OTA 英文全稱 Over-the-Air Technology，亦即 「空中傳輸技術」或「遠程升級」 ，是指通過伺服器、移動通信網絡和終端等的網絡連接，最終實現終端內存儲數據的更新，進而改善終端的功能和服務的技術。 OTA 技術最早應用在 PC 機上，後來廣泛應用在移動手機行業，與PC、移動手機 在短短二三十年廣泛應用 OTA 技術不同，汽車行業由於其複雜的分布式電子電氣 架構（ECU）及安全考量的原因，並沒有很快接受這項新技術，近幾年隨著電子電 氣架構的升級（DCU）才逐漸在汽車行業裡普及。
當前汽車 OTA又分為 SOTA和 FOTA兩種升級方式。早期的汽車 OTA 自 TBOX 開始，通過內置 SIM 卡的 TBOX 為車主用戶提供如道路救援、車廠客服、110 緊 急通話、遠程車況查詢、遠程控制車門、車窗和空調開關等網絡服務。隨後一些車 企開始針對 IVI（車載信息娛樂系統）如導航地圖、音樂等升級進行 OTA 升級。這 都是汽車 OTA 的早期應用，針對應用程式等軟體的升級。發展到現階段，汽車OTA 已經不僅僅滿足於軟體升級，固件升級成為汽車 OTA 升級的一大趨勢。
SOTA（Software OTA) 又稱軟體升級，是指那些離用戶更近的應用程式（App）、 車載地圖、人機互動界面等功能。
FOTA（ Firmware OTA）又稱固件更新，用戶可以通過特定的刷新程序進行 FOTA 升級，影響的是動力系統、電池管理系統等。 FOTA 可以深層次改變汽車控制系統、 管理系統及性能表現，甚至還能通過預留的硬體，通過後期的 OTA 開放一些新功 能。
特斯拉依靠其集中式電子電氣結構率先實現整車 OTA 升級。特斯拉是整車 OTA 升級的開創企業，它不僅可以通過 OTA 將軟體升級發送到車輛內的車載通訊 （telematics）單元，更新車載信息娛樂系統內的地圖和應用程式以及其他軟體， 還可以直接將軟體增補程序傳送至有關的電子控制單元（ECU），以實現安全、可 靠的固件功能升級。具體思路就是，在汽車上預先搭載可能多年都不會使用的硬體， 隨著法規、測試數據和算法的逐漸完善，再逐漸更新軟體來一步步解鎖新功能已 達到最終的無人駕駛。特斯拉之所以成為整車 OTA 升級的先行者，核心得益於其 超前的汽車電子電氣架構，傳統車企分布式電子電氣架構中 ECU 數量龐大，單個 ECU RAM 內存容量有限，同時供應商的底層代碼和嵌入軟體各異，難以完成整車 功能的統一更新。而特斯拉採用集中式的電子電氣架構，2015 款的 Model S 大約 有 15 個 ECU，此後發布的Model 3 則直接通過 Hardware3.0 和三個車身控制器 執行來控制行駛、轉向和停止等功能，集中的架構和高算力的控制模塊支撐了特 斯拉整車 OTA 升級。目前特斯拉已經可以通過 OTA 的方式實現改善車輛的底盤、 信息娛樂、電池續航、ADAS 乃至自動駕駛等多項功能，讓車的功能迭代更加靈 活和便捷，最終變成一臺可以不斷進化的智能終端。
傳統車企開始發力布局 OTA 技術。特斯拉之後，全球傳統龍頭車企也紛紛致力於 改進自身電子電氣架構，選擇優質域控制器供應商合作，發力布局 OTA 升級。近 年來國內各造車新勢力在特斯拉領路下，疊加自身不同於傳統製造業的網際網路思維， 相較於傳統車企，造車新勢力們在汽車 OTA 升級方面也呈現出「後來居上」的態 勢。
域控制器未來走向中央控制器時代
終極階段——車輛集中式電子電氣架構。如博世的經典六段圖所示，以域控制器為 代表產品的【跨】域集中式電子電氣架構再往後走，就是集成化程度更高的車輛集 中式電子電氣架構——Vehicle computer and zone concept（車載電腦），終極階 段就是 Vehicle cloud computing（車雲計算），形象來看就是從春秋五霸走向大一 統的中央集權制。未來車輛通過用高性能的中央計算單元取代現在常用的分布式計 算的架構，將實現「軟體定義車輛」的終極目標。
中央控制器更具空間、輕量化、可擴展性優勢。相較於域控制器時代的 Domain centralized 電子電氣架構，基於新一代Central& Zone 電子電氣架構的汽車設計， 能通過 ECU 集成進一步降低成本，較域控制器更具空間優勢、輕量化、車型覆蓋 多、可擴展性特點，其目標是設計簡單的軟體插件和實現物理層變化的本地化。
特斯拉最新款的 Model 3 結構就是車輛集中式電子電氣架構（Central & Zone Concept）的典型代表，也是該架構下的第一款量產車型。Model 3 全車主要有三 大控制模塊構成，一個是類中央控制模塊的自動駕駛及娛樂控制模塊 Autopilot & Infotainment Control Module，另外兩個分別是右車身控制器 BCM RH和左車身 控制器 BCM LH。
寶馬和奧迪也進行中央計算平臺的電子電氣架構設計。除特斯拉以外，寶馬與奧迪 也都在進行全新的電子架構設計，命名略有不同，奧迪將新架構命名為中央計算集 群（central computing cluster），而寶馬叫做中央計算平臺（central computing platform）。 在寶馬的體系結構中，中央計算平臺（圖38 的頂層，第1 類）劃分主 要的軟體功能，這些功能主要在內部開發。這些平臺提供高性能，並滿足最高的安 全要求。集成ECU（第 2 類）填充了中央計算平臺和普通ECU（第 3 類）之間的 差距——例如，部署需要直接訪問傳感器或執行器的時間關鍵功能。對於簡單和非 特定於 OEM 的功能，可以接受普通ECU 和傳感器和執行器（第4 類）。理想情況 下，這些 ECU、傳感器和執行器基於常見的OEM 或者一級供應商的零件。
車載中央計算平臺有望最後走向車雲計算。車內 E/E架構和雲端架構越來越接近。 雲端為各種應用程式提供了基礎（自動駕駛和多媒體功能可以在雲端執行） ，可以 通過雲端為司機提供移動服務。可以對從汽車傳輸到雲端的信息進行分析。車內和 雲端架構的無縫結合，將成為使我們的 E/E 基礎設施能夠處理即將到來的創新的重 要一步。
投資建議和推薦標的
汽車電動化、智能化是大勢所趨，在車輛向更高級別自動駕駛進化過程中，汽 車電子電氣架構進入春秋時代，發生了從分布式向域集中式的升級，域控制器 （DCU）應運而生，作為車身區域性的「大腦」，DCU 向上接收來自傳感器端 的信號，向下發送決策信息給執行系統。DCU 的普及，將帶來硬體和軟體的一 系列投資機遇。我們基於域控制器產業鏈進行推薦：
硬體方面——
4） 上遊晶片端方面，晶片設計工序多由海外壟斷，晶圓生產和封裝測試工序 國內代工企業較多，推薦 1）域控制器上遊晶片製造工序端的中芯國際 （0981.HK）（海外組覆蓋）、封測龍頭長電科技（電子組覆蓋） ；
5） 中遊 PCB 方面，推薦 PCB 龍頭企業滬電股份（電子組覆蓋）、景旺電子（電子組覆蓋），建議關注其他車用 PCB 佔比較高的廠商如依頓電子（車用 PCB 佔比 39%）、世運電路（車用 PCB 佔比 36%）等。同時建議關注無源器件 MLCC 產業相關上市公司；
6） 下遊控制器總成方面，推薦德賽西威（L3 級別域控制器配套小鵬汽車）、科 博達（車燈控制器龍頭，積極布局多種控制器品類）。同時建議關注域控制 器下遊核心執行器廠商如線控底盤（伯特利） 、ADB 車燈（星宇股份）等。
軟體方面——
關於賦能域控制器的各項軟體性能升級，包括多融合傳感器算法、標準化軟體 開發架構 AUTOSAR、系統安全 ASIL 升級、車內乙太網應用、整車 OTA 升級 等等，或將帶來一系列聚焦算法、安全等計算機和通信企業的發展機遇。
德賽西威：智能座艙龍頭企業，智能駕駛推進有序
基本面：質地優秀、財務健康
德賽西威前身歷經飛利浦、曼內斯曼威迪歐、西門子等三代外資企業，2010 年完 成國有化，技術和管理團隊基本沿襲老牌歐洲企業，公司質地優良（輕資產、低負 債、高周轉）、客戶結構突出（德系、日系、自主）、員工激勵到位（首發員工持股 達19%，覆蓋核心技術團隊，2020 年12 月解禁），是當前國內自主車機企業龍頭。
行業端：座艙電子是智能汽車核心升級零部件，行業增量前景巨大
車機是座艙電子核心組件，是未來智能汽車人機互動的入口，近年來駕駛者對於車 載娛樂系統的需求經歷了內容、質量、形式的升級。整體趨勢是從分區到集成，從 按鍵到一體化屏，單車價值量由原來的 600-700 提升至 2000 元以上。
公司端：中短期看車機系統價量雙升，遠期看 ADAS
德賽西威是國內自主車機龍頭企業（市佔率約 15%），受益於 1）近年來中控屏大 屏化和液晶儀表趨勢，配套價值量逐年上升；2）2018 年以來新客戶拓展（吉利、 豐田），配套數量未來可期；同時是國內罕見的日系產業鏈標的，中短期看公司傳 統車機主業的客戶、產品拓展；長期來看，公司研發水平行業翹楚，ADAS 產品進 入收穫，當前 ADAS 三款產品量產，貢獻超 1 億營收，未來看好公司在 77HZ 毫 米波雷達、L3 級別智能駕駛域控制器以及車聯網產品方面的增長。
盈利預測：未來兩年營收複合 20%增速，研發費用有望貢獻利潤彈性
公司 2018 年在手訂單年化70 億，對應未來兩年 20%營收複合增速，基於研發絕 對值保持穩健的假設前提，我們預計公司 19/20/21 年利潤分別為 2.9/4.5/6.6 億， 維持增持評級。
科博達：一體兩翼，汽車電子核心標的
投資邏輯：汽車控制器領域龍頭，汽車電子核心標的
科博達是國內為數不多汽車智能、節能電子部件製造商，深耕汽車控制器領域 多年，核心客戶突破南北大眾、大眾全球等一流車企，短期受益於車燈 LED 化 趨勢量價齊升，長期受益於汽車電子裝載率提升下的產品品類擴張。
主業介紹：一體兩翼，汽車電子業務多管齊下
公司當前業務一體兩翼，車燈控制器：電機控制器：車載電子電器約 2:1:1 營 收比例，其中車燈控制器作為公司傳統優勢業務（國內市佔率約 10%），行業 受益於 LED 化市場擴容，全系 LED 化後國內市場空間近 200 億，全球市場空間近 600 億；電機控制器和車載電子電器業務在汽車智能化電動化趨勢下單車 使用量逐漸提升，市場前景廣闊。
邏輯一：汽車電子滲透率提升，帶動公司產品品類擴張
目前汽車電子在緊湊車型中的成本佔比為 15%左右，在中高端車型中的成本佔 比可達 30%-40%，而純電動車中，汽車電子成本佔比高達 65%，隨著汽車新 能源、智能化趨勢，我國汽車電子成本佔比仍將持續提升，預計汽車電子行業 全球 15000 億、國內 6000 億市場。科博達在產控制器產品市場前景廣闊，募 投項目新增 1.4 倍產能，汽車電子研發中心啟動建設，未來品類有望持續擴張。
邏輯二：車燈產業鏈核心環節，受益於未來車燈 LED、智能化趨勢
當前車燈主流光源分為滷素-HID-LED 三類，LED 車燈是未來車燈主流，科博 達車燈控制器主要在 HID/LED 產品上應用。車燈控制器在 LED 車燈成本中佔 比 15%-20%，車燈 LED 化過程中主控制器單元核心受益，1）前大燈：科博達 LED 主光源控制器收入佔比快速上升，毛利率有望改善。2）後尾燈：LED 尾 燈控制器試產大眾、在研寶馬。3）氛圍燈：氛圍燈控制器全車使用量提升。
投資建議：客戶優質、發展前景廣闊
科博達作為具備優質客戶的汽車電子標的，受益於車燈結構升級和汽車智能化， 發展前景廣闊。我們預計 19/20/21 年 EPS 分別 1.28/1.52/1.86 元。當前新股 上市估值相對較高，維持中性投資評級。
星宇股份：好行業+好公司+好格局，具備全球車燈龍頭潛質
星宇股份是我們持續重點跟蹤和推薦的優質汽車零部件標的，公司作為國內主 板主營車燈稀缺上市公司，主業高度專注，崛起於中國汽車工業快速發展期， 規模穩健擴張（近五年營收複合增速 25%）。邏輯：好行業、好格局、好公司， 業績仍有望維持較高增速，毛利率進入上行通道，具備全球車燈龍頭潛質。
好行業：國內 500 億 OEM，智能化+LED 看未來
國內車燈前裝市場具有約 600 億元（2020 年）市場空間，行業將受益於進口替 代、產品升級等，行業集中度有望逐步提升，自主品牌份額有望加大。未來車 燈發展趨勢在於LED大燈（2020年市場空間450億，滲透率從10%升至50%）、 雷射燈和智能車燈。星宇通過內生研發布局行業前沿，募投研發中心和 LED 產 能，LED 收入佔比持續提升，雷射大燈研發成功， ADB 大燈拿下走量客戶訂單。
好格局下的好公司：競爭優勢顯著，突圍國內合資車燈競爭圈
行業格局方面，全球車燈市場寡頭壟斷，區域性龍頭佔據高地；中國車燈市場」 一超多強」，星宇自主突圍多強競爭圈。星宇銷售淨利率全球領先（12%），產 品升級速度遠超同業。我們認為，中國汽車市場份額高。新車型推出快，為本 土車燈品牌提供了絕佳的生長土壤，星宇已經擁有優質客戶支持，正向研發+ 快速響應，或逐漸「擠出」合資車燈企業，是國內最有可能走出全球格局的車燈企 業。
高成長：客戶擴展+產能擴張+產品升級
客戶升級：經歷自主（奇瑞）-合資（一汽大眾、廣豐）-外資（ABB）的客戶升 級， 2019 年以來日系客戶進展加速，後期有望伴隨日系在華產能擴張穩健增長； 產能擴充：佛山二期投產，常州智能製造產業園規劃五期，首個海外工廠 2020 年 3 月在塞爾維亞進入開工建設，提升前大燈和後組合燈產能；產品升級：公司未來計劃降低低價低毛利率的小燈產品佔比，提升高附加值（大燈、LED 燈） 佔比。
收入穩增，毛利率上行，維持買入
星宇處在起點高、彈性大、持續時間長的車燈賽道上，向高端化（日系、高端 德系）、全球化（塞爾維亞建廠）邁出步伐。收入穩健增長，毛利率進入上行通 道。我們維持 19/20/21 年 EPS 分別為 2.90/3.71/4.72 元，維持買入評級。
伯特利：線控制動產品切入 ADAS 執行層，客戶高端化升級
掌握制動領域核心技術，實現機械-電控-線控全領域布局
伯特利主業為汽車制動相關產品，主要分為機械制動產品和電控制動產品，機 械類產品主要包括盤式制動器、輕量化制動零部件以及真空助力泵，電控類產 品主要包括電子駐車制動該系統（EPB）、制動防抱死系統（ABS）、電子穩定 控制系統（ESC）以及線控制動系統（WCBS）。目前公司以及完全具備 EPB、 ABS、ESC 等電子類產品獨立開發與製造能力，後期逐步向線控制動領域技術 滲透。公司客戶主要以自主品牌為主，包括長安汽車、奇瑞汽車、吉利汽車、 北京汽車、比亞迪等，公司的輕量化制動零部件目前已經獲得上汽通用、上汽 大眾、通用全球、沃爾沃、福特等合資以及外資品牌訂單。2019 年公司實現營 業總收入 31.57 億元，同比增長 21.29%，歸屬於上市公司股東的淨利潤 4.02 億元，同比增長 69.21%，
持續斬獲通用全球大訂單，合作持續深化
公司於 2019 年 2 月於通用汽車籤署供貨合同，首次成為通用汽車鑄鋁轉向節 以及供應商，對應項目為 T1XX 鑄鋁前轉向節，項目生命周期為 7 年，2019 年 開始批量供貨，該平臺對應車型在墨西哥銷量為 35 萬輛/年，自 2019 年初至 2019 年 10 月 T1XX 平臺項目輕量化產品累計實現收入 1.46 億人民幣。
此外，公司於 2019 年 11 月公布近期與三家通用汽車公司新籤署 26 份產品供 貨合同（其中美國公司 22 份供貨合同，墨西哥公司 2 份供貨合同，加拿大公司 2 份供貨合同），共涉及 7 個平臺項目（包括 31xx、A1AC、A2LL、D2UC、E2xx、 O1SL、T1xx）， 12 種產品（包括鑄鋁支架-E2xx、鑄鋁前轉向節-E2xx、鑄鋁後 轉向節-E2xx、鑄鋁前轉向節-O1SL、鑄鋁後轉向節- O1SL、鑄鋁叉臂-O1SL、 鑄鋁前轉向節- A1AC、鑄鋁前轉向節-A2LL、鑄鋁前轉向節-31xx、鑄鋁前轉向 節-31xxZR2、鑄鋁後轉向節- D2UC、鑄鋁前轉向節-T1xx）。該項目從 2019Q4 開始批量供貨，均為 100%獨家供應，項目周期 4 個月至 7 年不等，主要依據 項目車型的生命周期終止時間。公司預測本次籤署的全部供貨車型單年度最高 產量近 130 萬輛，前述合同預計 2020 年給伯特利帶來新增收入約 4 億元人民 幣，項目車型的生命周期內（2019 年四季度起）產品銷售收入累計預計將超過 18 億元人民幣。
投資建議：賽道優質與客戶結構優化，維持增持評級
公司所處賽道具備產品升級邏輯，從機械式制動到電控制動再到線控制動，此 外，制動系統是智能駕駛執行端的重要組成部分。此外，公司客戶結構逐漸優 化，前期主要以國內自主品牌為主，近期突破通用、福特、沃爾沃等合資以及 外資客戶，並且逐步深化與通用全球的合作關係。我們預計公司 19/20/21 年實 現營收 31.6/35.6/42.0 億，實現歸母淨利潤 4.0/4.9/6.0 億，實現每股收益為 0.98/1.20/1.46 元，維持增持評級。
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（報告來源：國信證券）
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