由Gaspar、AUTOSAR、上海车展联合主办的2021第二届软件定义汽车高峰论坛暨AUTOSAR中国日在上海成功举办。本次论坛也是第19届上海国际汽车工业展览会的同期活动。会上，广汽研究院智能网联中心电子电气架构总工程师侯应邀在本次论坛上做了题为《EEA的发展与挑战》的主题演讲。以下是他讲话的主要内容：
大家好。让我先自我介绍一下。其实我的背景决定了我现在很多东西。第一，我在华为工作了几年。在这个阶段，我学习了通信和嵌入式软件的相关知识。后来我去了西门子的VDO，实践了零部件开发和主机厂打交道的逻辑和流程。后来去了主机厂，换个角度看整个汽车行业。我发现你在不同的地方看到的是不一样的。
今天的主题依然是我行——电气架构。先说两个关键词，一个是芯片，一个是软件。最近芯片的火爆主要是因为芯片的产能，美国的制裁导致很多OEM厂商停工停产。为什么整个主机厂没有芯片就停了，包括大众这样的主机厂？因为现在汽车里的芯片是不可或缺的设备。现在车上有很多控制器，每个控制器里面都有很多芯片。
每个芯片都是现代汽车不可或缺的一部分。我一直觉得芯片和软件是共生关系：没有芯片，软件就没有发挥的舞台，没有软件，芯片就缺乏发展的动力。今天稍微说一下这个话题。
首先说一下电气架构。你刚才讲了很多软件和硬件。从整车来看，搞汽车电器的人看到的首先是一张网络拓扑图。现在我们说的集中式架构是从网络拓扑图的角度，拓扑决定很多事情。从CAN到以太网或其他总线，体现了主机厂在使用新技术方面的不断改进和进步。其实底层逻辑还是芯片加软件，因为没有芯片和软件的支撑，各种进步都是不可能的。
电气架构方面，我们车内的线束、控制器布局、功率分配都是纯物理的东西，这些物理的东西也直接关系到整车的网络拓扑图。控制器中的软件决定了汽车的很多功能，控制器和各种总线还是一个物理部件，需要布置在汽车上。当车上控制器数量较多时，会导致布置困难，整车成本大大增加。这些都是看得见的东西，也就是冰山上的一些东西。
冰山下面是什么？首先是功能。造车的最终目的是赚钱。怎么赚钱？为消费者提供多样的功能，有吸引力的功能和良好的性能是人们买车时最关注的事情。至于你是什么样的电气架构，能不能上以太网，消费者不知道也不关心。我一直觉得功能设计，功能逻辑设计，包括用户体验的设计，才是主机厂的核心竞争力。
现在，你可以看到各大主机厂最大的区别是什么：体验不同，功能选择不同。同样的锁车功能就像特斯拉给新动力——，连车钥匙都取消了，但是传统的OEM还是带了两把遥控钥匙。其实现在大家都在思考蓝牙、人脸识别、指纹、瞳孔膜等新技术，但是落地的不多。我们讨论各种概念，比如什么软件定义汽车。这些概念还是比较空洞的，最终会落实到实实在在的功能中。
正向设计的最底层是软件和硬件的实现。关于软件我们已经谈了很多，这里就不赘述了。但这部分其实是国内主机厂面临的最大挑战。以前主机厂的核心能力是设计各种功能，找零部件供应商向他们提要求，让他们修改之前设计好的东西，然后进行系统集成，从而拼出一辆车。虽然你看到的每辆车的仪表盘不一样，座椅的控制器也不一样，但是这些东西很多都是供应商的平台产品，主机厂只是根据自己的需求向供应商提出一些特殊需求，供应商进行修改。我们国内的主机厂以前做软件的很少，但是近几年各大主机厂都开始“为主”，逐渐开始做大量的软件开发工作。这部分挑战很大，以后再说。
这是目前广泛使用的传统建筑。中央网关GW通过总线连接各种ECU控制器，实现整车功能。目前这个架构还是可以满足大部分需求的，包括智能驾驶的功能。不上L3也没什么大问题。如果网关增加一个以太网和一个T-BOX，它可以与云进行实时数据传输。但是现在大家都比较激进，总觉得跑步有点快。
现在这种分布式域控制架构非常流行，很多主机厂都实现了，包括吉利Link系列，基本都是这样的架构。现在国内很多OEM也在做这个架构。然而，一些新的力量想直接跳到集中计算和区域控制的方向。
据我所知，很多主机厂都在做相应的研发，包括大家提到的特斯拉。和这个相比，它的架构还是很不一样的，除了BCM分左右，以太网用的不多。它的集中计算也不是很好，只是把多媒体和智能驾驶功能放在一个盒子里，形式上是集中的，实际上在芯片层面是分开的。区域控制模式现在各大主机厂都在研究，但这部分大家都比较谨慎。如果您将BCM的各种传感器和执行器与底盘ESP的传感器和执行器一起控制，该控制器将集成车身和底盘的控制。这在目前是非常困难的，因为底盘的核心技术被博世和Mainland China掌握。如果他们不贡献代码，其他人就很难集成，包括特斯拉。
这是我对未来建筑趋势的想象。分布式电气架构将长期存在，因为它可以满足市场上大多数客户的基本需求。目前大多数人对智能驾驶的功能没有强烈需求。大家对自动驾驶功能的接受程度需要时间培养，不可能一下子进化到所有汽车都不需要司机的阶段。
另外，如果加上这么多炫酷的功能，整车成本就上来了。你可以看看最近卖的最火的电动车是什么，不是特斯拉，是五菱，这种低端需求最大。如果3万辆车运行在面向服务的架构下，成本有点太高了。这些所谓的域控制和中心化都是逐渐渗透的过程。根据摩尔定律，未来芯片的计算能力会不断增强，价格会不断下降。当两者达到一定程度，这种新的电气架构才会真正大规模普及。现在很多新生力量都在不断推广这些概念。我觉得这纯粹是为了吸引流量。对于传统代工，一定要看清本质，不能随便跟风。
这是我自己发明的一个词：IPO。整车可以抽象为输入、处理、输出。不管什么样的电气架构和控制器，这些东西都是完成的。为什么电气架构会突然从发展了几十年的传统架构发展到大家都想当大脑的集中式电气架构？我的想法是这样。首先，由于智能驾驶功能的兴起，它所需要的雷达和其他各种传感器是海量数据的传输和处理。数据传输需要总线能够支持。CAN总线已经不能满足需求，需要一种新的吞吐量非常大的传输方式，于是车载以太网应运而生。现在100兆和千兆以太网都已经大规模生产。
为什么高性能计算机如此受欢迎？因为上面说的这些大数据需要非常强的计算能力，那么计算能力如何实现呢？只能靠芯片来实现。最近听说宝马明年要推出一款车。它用几个高计算能力的芯片做了一个超大盒子。对于宝马来说，因为车价高，利润率高，他可以试一试。但是对于10万元的车来说，你要尝试这样的东西，从经济上来说并不划算。因为造车卖车最终是为了赚钱，不是为了炫技，也是为了吸引一些流量。我总是告诉自己不要在追求技术的同时忘记商业目的。
SOA也是今天的话题之一，大家谈的很多。这里不解释SOA到底是什么。概念特别火，但是SOA真的能让汽车发生翻天覆地的变化吗？我暂时持怀疑态度，因为各大OEM厂商和各大软件提供商都在摸索和尝试，SOA上能运行什么服务，能实现多少功能。前段时间某车企发布会宣布要打造生态系统和平台。可以看看开放服务。至少目前还没办法做出真正的车控服务。其他这些东西真的需要做成服务吗？另外，服务做出来后的安全问题如何解决？如果把刹车和特殊物品做成服务，那么理论上我可以通过刷一个程序来控制你的转向和刹车，直接关系到生命安全。在没有研究清楚之前不要轻易尝试，因为车的基本属性还是动。
SOA的概念特别好，但是对于OEM厂商和很多供应商来说是一个全新的技术。最初的汽车都是由一辆公共汽车发送和接收信息。现在有各种新的方式，比如方法，事件，领域，这些都是很多传统汽车人不知道的。对于一个全新的东西，在你不知道它是什么，也不知道如何控制它之前，就全进去了，风险还是有点大的。
SOA对电气架构的挑战首先是整个通信网络。给控制器增加一个或两个以太网不是大问题。由于车载以太网的相关技术已经成熟，在以太网上运行各种功能，安全可靠地传递各种消息是比较困难的。我们用手机上网。新闻延迟也没关系。你可以非常耐心地等待。然而，汽车上的制动信号和转向信号的几百毫秒的轻微延迟可能会导致生命损失。关于OEM和供应商，我认为这是一个共同的挑战。目前，新的电气架构中可以有一个计算和传输能力很强的基础设施，但是软件和各种功能设计如何匹配这种电气架构是特别困难的。
这是我一直想公开批评的。很多人用四个轮子的手机或者四个轮子上的一个手机来形容未来的智能汽车。我从来不知道用什么形容词来描述这个想法。首先，手机的平台化对大家都特别好。说到面向服务的电气架构，大家总是把Android比作AUTOSAR的AP。我觉得你可以在软件层面这么想，但是硬件层面完全不一样。手机上的外设屈指可数，但汽车上的外设有上百个，一个汽车线束的回路数可能有上千个。刚才提到的IPO模型，不管用多少台计算机，这些输入输出都不可能被大幅度消除，因为你还需要一些驱动电路和线束来接收传感器的各种信号，然后控制执行器。集中和区域控制当然有助于减少线束，但对减少ECU帮助不大，因为无论如何，输入输出都需要ECU来控制。
这里先说一下电子电气架构转型或者OEM需要的基础能力或者基础。现在我们谈论的是SOA或者软件定义的汽车。不要只讨论概念。这个概念很明确：我们期望改变发展模式和盈利模式，重新分配产业链利益。但是这些东西还是美好的想法，怎么实现呢？
首先，你要有一个美好的愿景，想清楚自己以后在这个行业要靠什么生活，靠什么赚钱，跟别人竞争。如果你今天这样想，明天又那样想，最好什么都不做，这样最安全。一旦想清楚了方向，再配合各种技术开发、管理、组织变革，就有意义了，否则天天看PPT也不会有什么实际效果。
虽然从事技术工作，但总觉得在当前的变革时期，技术不是最重要的。最重要的是愿景，其次是管理。因为你想清楚要做什么之后，剩下要做的就是如何建立起整个组织的能力，让组织能够适应美好的想法，这是最难的。因为组织变革肯定会涉及很多人的既得利益。管理不仅仅是组织的改变，还有PMT，流程，方法，工具，让整个组织适应你美好的愿景。想清楚这件事要做几个步骤，涉及到什么角色，这个角色从哪里来，然后构建系统。
还有方法论，你如何分解服务，定义服务，功能设计等。这些都需要新的方法论，包括前一阶段相当流行的基于模型的系统工程。这些是方法论。工具链结构至关重要。现在所有的主机厂都实现了车辆结构设计的数字化，但是在软件设计和电气架构设计方面，真正数字化的并不多，大部分还是用Word和Excel交换数据。在未来软件更新迭代特别快的时代，工具链非常重要。对于一个比较大的域控制器，可能会有上万个需求。如果全部用Excel管理，就很难统计哪些实现了，哪些没有实现。结果就是只有通过不断的测试才能发现问题，产品投放市场后问题还在不断涌出。这种成本很高，工具的投入必须舍得花钱。
虽然大家都在讨论技术，但我觉得技术并不是特别难，只是需要时间去验证和打磨。因为毕竟有那么多做了大量研究的专业供应商，社会发展的阶段越高，他们之间的分工合作就越清晰。但是现在的趋势是，OEM厂商要做很多原来一级供应商自己做的事情，就像原来的OEM厂商直接去买一栋楼，现在要参与整栋楼的设计和装修，所以参与的人能力是不一样的。刚才那位兄弟说了，整个市场人才很少，原来的主机厂不需要软件工程师。现在所有的OEM厂商都需要大量的软件工程师，国内至少有十几二十个。目前大家公布的机会都是1000，2000甚至更多。这就直接需要整个行业的劳动圈提供上万的软件工程师和系统工程师。现在，抢人成了主要任务。
这是所有主机厂都需要解决的问题。如果你没有人，做软件是很难的。这至少需要两个层次的人，一个是有整体架构设计的人，一个是实现代码的工程师。每一关都需要很多人。
刚才我说抢人要钱，设计一个全新的电气架构，开发一个新的控制器，需要更多的钱。主机厂需要向供应商支付开发费，花费大量资金购买各种基础软件。我们主机厂现在的利润是多少？虽然中国已经销售了2000万辆汽车，但国产车的份额只有30-40%。除去利润率非常薄的车，剩下利润率高的车型非常少。所以，如何解决财务问题是一个特别大的问题。小米说我有几千亿现金，但是传统代工没那么多现金怎么玩？这些都是主机厂要解决的问题。
这个时代的变化远比我想象的要快。三年前讲这些电气架构的时候，HPC等概念还只存在于PPT里，现在已经量产了，只能好好学习，跟上这个时代的步伐。
