安波福 | 汽車架構(gòu)的進(jìn)化

來源：線束世界?作者：線束世界-Jimmy?2022-03-24 10:24

回顧過去幾十年里電氣架構(gòu)系統(tǒng)的進(jìn)化史，你就會明白汽車的架構(gòu)發(fā)生了怎樣巨大的變化。汽車架構(gòu)當(dāng)前的發(fā)展趨勢，就是由零零散散的零部件轉(zhuǎn)為基于軟件的數(shù)字化平臺。

汽車架構(gòu)進(jìn)化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)開始于電子技術(shù)的發(fā)展。

讓我們從1957年款的雪佛蘭貝爾艾爾（Bel Air）開始說起。

這款雪佛蘭車型，不僅外觀優(yōu)美，其內(nèi)部設(shè)計(jì)也堪稱簡約的典范——至少在電氣系統(tǒng)方面。它的構(gòu)造可以說是相當(dāng)?shù)睾唵巍?/p>

但是，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，汽車的電氣架構(gòu)也隨之發(fā)生著改變。

到了2018年的今天，一輛汽車需要在一眨眼的時(shí)間內(nèi)傳輸足足15,000條數(shù)據(jù)。預(yù)計(jì)到2020年，這一數(shù)字將躍升至100,000條。

消費(fèi)者對于汽車安全和功能的需求正以前所未有的速度增長，越來越多的功能依靠軟件來實(shí)現(xiàn)。軟件所帶來的性能提升，給汽車的信息娛樂、用戶體驗(yàn)、主動(dòng)安全以及互聯(lián)服務(wù)帶來了積極的影響，也為最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛打下了基礎(chǔ)。

隨著對軟件功能需求的增加，汽車架構(gòu)的運(yùn)算功率也需要相應(yīng)提高。以最新款的iPhone為例，要運(yùn)行所有的新應(yīng)用程序，就需要提高手機(jī)的運(yùn)算功率；同樣地，我們也需要提高汽車的運(yùn)算功率，以保障所有最新功能的運(yùn)行。

這意味著傳統(tǒng)的汽車架構(gòu)方式不再可行，無法支撐起汽車日漸增多的功能和日益復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，不能提供足夠的運(yùn)算功率運(yùn)行復(fù)雜的軟件算法，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施也無法支持未來的數(shù)據(jù)傳輸速度。

汽車電氣架構(gòu)系統(tǒng)發(fā)展的歷史沿革

1950年代：簡約

電氣組件極少，沒有電子元件

12伏系統(tǒng)為主
環(huán)形端子就是最基本的連接方式
56/58/59型連接器面世
織布是標(biāo)準(zhǔn)的絕緣套材料

1960年代：穩(wěn)定

電氣組件增加

音頻和照明設(shè)備的增加促進(jìn)了電氣組件的增加
玻璃管保險(xiǎn)絲成為標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)方式

1970年代：展望

引入電子元件

排放要求出現(xiàn)，電子模塊也隨之出現(xiàn)
線路保護(hù)變?yōu)椴捎皿w積更小的汽車保險(xiǎn)絲（ATO）
線束定位開始對電氣系統(tǒng)提出了專業(yè)要求

1980年代：騰飛

電子集成推動(dòng)電氣化發(fā)展

新的汽車法規(guī)帶動(dòng)了電氣元件數(shù)量的增加
密封連接器成為行業(yè)典范
電氣分區(qū)和封裝達(dá)到了全新水準(zhǔn)
電氣應(yīng)用的增加給汽車裝配帶來更大的挑戰(zhàn)

1990年代：加速

專業(yè)架構(gòu)知識演變成一門“學(xué)問”

電氣中心重新定義架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)及優(yōu)化
復(fù)雜性管理成為汽車組裝廠的重點(diǎn)
電纜和組件的微型化改進(jìn)了包裝工藝

2000年代：與日俱增

電子技術(shù)造就功能/性能巨獸

數(shù)據(jù)和通訊協(xié)議推動(dòng)新品需求
設(shè)備“可選化”成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
法規(guī)的完善推動(dòng)了新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用

2010年代：互聯(lián)與安全

大功率管理開始盛行

消費(fèi)電子產(chǎn)品集成增加了電氣系統(tǒng)的復(fù)雜性
司機(jī)注意力不集中已成為社會問題
乘員安全問題催生了新的電氣技術(shù)
美國的燃油經(jīng)濟(jì)性法規(guī)推動(dòng)高電壓動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展

2020年代：機(jī)動(dòng)性

新的系統(tǒng)突破機(jī)載限制

對先進(jìn)互聯(lián)性及安全性的需求將持續(xù)推動(dòng)新一代線纜和連接器的發(fā)展
法規(guī)（安全性，燃料經(jīng)濟(jì)性等）的發(fā)展推動(dòng)電子技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用
先進(jìn)的通信協(xié)議會帶來新的技術(shù)
對網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)注將推動(dòng)多重冗余和容錯(cuò)機(jī)制的發(fā)展

2030年代：高級集成

集安全、綠色、互聯(lián)于一體

多電壓分區(qū)將增加設(shè)備電氣化的復(fù)雜程度
自動(dòng)駕駛功能將打造出附加的高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)

汽車擁有更多的特性，就意味著與以往相比，汽車需要配備更強(qiáng)的運(yùn)算能力、處理更多的數(shù)據(jù)以及分配更高的功率。隨著汽車逐漸演變成一臺功能越來越多、互聯(lián)程度越來越高的超級計(jì)算機(jī)，它的架構(gòu)和基礎(chǔ)已經(jīng)需要進(jìn)行徹底的革新。因?yàn)檫^去傳統(tǒng)的汽車架構(gòu)方式已經(jīng)不再有效，無法支持汽車應(yīng)用和復(fù)雜性的增長。

而這正是安波福在智能架構(gòu)方面的優(yōu)勢所在。安波福憑借在系統(tǒng)整合方面的技術(shù)專長，將整套的先進(jìn)技術(shù)集中到了安波福智能汽車架構(gòu)中。我們的獨(dú)特之處在于，通過智能汽車架構(gòu)（SVA）可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)的整合，使電氣化、主動(dòng)安全、自動(dòng)駕駛和互聯(lián)等特性得以充分實(shí)現(xiàn)，為未來汽車的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

安波福主要專注于軟件、傳感與計(jì)算平臺、數(shù)據(jù)及功率分配、互聯(lián)服務(wù)這四大關(guān)鍵領(lǐng)域，而它們也正是安波福智能汽車架構(gòu)的基本構(gòu)成。

對自動(dòng)駕駛技術(shù)來說，這意味著什么呢？安波?？梢蕴峁┮粋€(gè)集成的系統(tǒng)，控制每一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)更高級別的自動(dòng)駕駛。

比如：為了保證自動(dòng)駕駛汽車即使在出現(xiàn)故障的情況下仍然可以安全運(yùn)行，要求汽車的安全完整性等級（Automotive Safety Integrity Level）達(dá)到D級。這使得傳統(tǒng)的電氣架構(gòu)不得不被打破，由此也對電力分配、網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算這三大關(guān)鍵系統(tǒng)帶來了深遠(yuǎn)的影響。

安波福的智能汽車架構(gòu)系統(tǒng)采用三重防故障的運(yùn)行設(shè)計(jì)。這種系統(tǒng)設(shè)計(jì)將電力故障、網(wǎng)絡(luò)故障甚至運(yùn)算故障都考慮在內(nèi)，在出現(xiàn)問題后也能夠?qū)崟r(shí)重新規(guī)劃電力、網(wǎng)絡(luò)傳輸，甚至讓自動(dòng)駕駛汽車安全停車。憑借安波福全面而完善的系統(tǒng)設(shè)計(jì)專長，安波福在設(shè)計(jì)中充分考慮在各種情況下仍保證為汽車安全運(yùn)行提供必要的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（IP），使汽車即使出現(xiàn)故障后也能安全運(yùn)行，而這也正是未來智能汽車架構(gòu)的基礎(chǔ)。