汽车电子电气（EE）架构集中化是必然趋势
分布式ECU网络是传统汽车重要组成部分。1980年代随着IT技术的起步和兴起，汽车电子化迅猛发展，电控单元（ECU）逐渐成为汽车的重要组成部分。
ECU最早应用控制发动机工作，之后逐渐占领了整个汽车，从防抱死制动系统、4轮驱动系统、电控自动变速器、主动悬架系统、安全气囊系统，到现在逐渐延伸到了车身各类安全、网络、娱乐、传感控制系统等。
ECU大多数是连接至一个或多个系统总线的网络节点，最后由控制器区域网络(CAN)、局域互联网络(LIN)和FlexRay等与其连接的各种总线系统构成了汽车中的分布式网络。
但急剧增加的ECU数量带来诸多弊端。目前随着自动驾驶、智能座舱等功能的发展，汽车装载的ECU数量急速增加。
90年代初，平均一辆汽车上ECU个数不足10个，而现在一辆车上的ECU数量可超过100个，部分高端汽车的ECU数量甚至超过300个。
大量的ECU带来诸多弊端：组成的车载网络规模庞大，使线束成为全车第二重部件，总线长度突破6km，大大增加制造成本与能耗，也造成算力的冗余浪费；
不同的ECU采用不同的嵌入式OS和应用程序Firmware，由不同Tier1提供，无论是汽车功能的开发还是后期的维护升级，车企均需要和这些供应商分别沟通协作，过程繁琐，汽车开发周期也因此拉长，人力物力成本随之增长；
软硬件强耦合，语言和编程风格迥异，功能更新需同步升级软硬件，导致没法统一维护和OTA升级；在愈发复杂的线路中保证数据处理以及网络安全将成为难题。
域集中式架构是行业公认的汽车EE架构变革方案。为解决ECU数量快速增加的弊端，行业共识是建立以域为单位的集成化架构。
将分散的ECU集成为运算能力更强的域控制器（DCU），利用处理能力强大的主控芯片（多核CPU/GPU）相对集中的控制域内原本归属各个ECU的大部分功能。
各个域内部的系统互联仍可使用现如今十分常用的CAN和FlexRay通信总线。而不同域之间的通讯，则需要由更高传输性能的以太网作为主干网络承担信息交换任务。
“中央集成+区控制器”架构将是长期趋势。为进一步提升性能，满足协同执行又减少成本，跨域融合集中化方案应运而生,即将两个或者多个集成型域控制器合并为一个域控制器。
比如动力域和底盘域的合并、车身域与智能座舱域的合并，座舱域和自动驾驶域再集成至同一控制器硬件，达到部分程度的中央域控。
远期形态或为车-云互通模式。当云端得到充分发展后，车端与5G、边缘计算和云计算技术融合，达到真正的软硬结合、数据驱动，又可形成“车-云计算”的云端互通模式。
目前域集中式架构已形成行业共识
目前大多数整车厂处于分布式向域集中式架构发展的路上。虽然不同整车厂或Tier1有自己的域划分方法，但基于功能域的划分理念大同小异。
即相同功能属性的ECU归于同一个域，充分发挥新技术优势，同时满足传统汽车技术规范和基本安全要求，目前具有较强的普适性。
目前行业普遍认可博世的经典五域划分：动力域（安全）、底盘域（车辆运动）、座舱域/智能信息域（娱乐信息）、自动驾驶域（辅助驾驶）和车身域（车身电子）。
“中央集成+区控制器”架构是汽车行业未来5年研发重点
“中央集成+区控制器”架构集中度更高，可以有效减少控制器和线束的数量，促使汽车的软硬件进一步解耦，成本持续下降。
中央计算模块（CCM）、左车身控制模块（BCMLH）和右车身控制模块(BCMRH)，其中中央计算模块整合了自动驾驶域、信息娱乐系统域和通信系统域，左车身和右车身控制模块分别整合了车身与便利域、底盘与安全域和动力总成域。
目前这一思路有安波福、丰田等企业跟进，如安波福的SVA架构及丰田的中央+区域解决方案也采用类似的区域划分思路。
其中中央计算平台整合车身、网关、空调、EV、动力底盘、ADAS功能。华为也推出了类似的CCA架构，包括MDC智能驾驶平台、CDC智能座舱平台和VDC整车控制平台。
长城将于2022年推出GEEP4.0，也将达到准中央式架构，包括三个计算平台：中央计算、智能座舱、自动驾驶平台，计划在2022年推出。
EE架构变革推动域控制器市场快速增长
域控制器是集中式架构的核心。集中式EE架构将分散的ECU集成为运算能力更强的域控制器（DCU），域内大部分功能将由域控制器控制实现。
域控制器利用处理能力强大的主控芯片（多核CPU/GPU）计算，通过系统软件（操作系统、中间件）和应用算法实现对域内功能的集中控制。
域控制器技术关键是硬件强大的计算能力与软件的标准化支持
主控芯片提供强大的硬件计算能力。通过多核CPU/GPU，可获得强大的硬件计算能力，使得更多核心功能集中在域控制器内，系统功能集成度大大提高，这样对于功能感知与执行硬件要求降低。
系统软件（操作系统、中间件）提供标准化开发平台。操作系统主要负责对硬件资源进行合理调配，以保证各项功能的有序进行，并提供丰富的标准化软件接口支持，支撑上层的应用算法。
大量的应用算法提供更多功能体验。更灵活的整车OTA可带来应用算法的不断增加更新，使车企有能力为用户提供不断迭代升级的功能体验。
硬件：SoC芯片代替MCU芯片实现强大算力
SoC芯片可更好提供汽车智能化所需的算力。在ECU时代核心是MCU芯片，进入DCU时代汽车智能化程度大幅增加，运算处理复杂度呈指数级增加。
如L4级以上自动驾驶所需算力或将超过700TOPS，且整车厂在智能化功能开发过程中，往往先预埋高性能硬件，通过算法软件实现功能更新，需要DCU主控芯片有更强的多核、更大的计算能力。
不同于以CPU为主的MCU芯片，SoC芯片集成了CPU、AI芯片（GPU、FPGA、ASIC）、深度学习加速单元（NPU）等多个模块，SoC芯片算力主要来自于AI芯片。
其中以图像运算为主的GPU相比CPU拥有明显更多的计算单元，帮助SoC芯片获得比MCU明显更强的算力优势，因此DCU采用SoC芯片成为主流趋势。
为弥补GPU成本高、功耗大的劣势，又引入定制化的FPGA芯片和ASIC芯片。FPGA是半定制型芯片，相比GPU有明显的性能和能耗优势，但量产成本高；
ASIC是定制化芯片，需要定制化的研发，设计研发周期较长、资金需求较大，在当前技术路线尚不明确情况下大规模流片的性价比不高，因此目前二者在AI芯片中均是补充作用。
未来当软件算法技术路线大部分标准化后，高性能、功耗低、量产成本低的ASIC将对GPU形成替代作用，成为主流AI芯片。
FPGA结合能耗和功能可修改优势，对GPU和ASIC将形成长期补充作用，保持一定市场份额。
软件：SOA软件架构实现软硬件解耦及软件标准化
通过SOA架构促进软硬件解耦和软件接口标准化。早期的车内嵌入式软件没有统一标准，基础软件和应用软件强耦合，不具可移植性。
AUTOSARClassic的应用，对嵌入式基础软件的接口进行标准化，让应用开发者基于统一的基础软件接口进行应用开发。
目前采用SOA（ServiceOrientedArchitecture）软件服务架构的应用打通了车内的电子电气架构的壁垒，进一步对嵌入式应用软件的接口(即服务接口)进行了标准化。
整车企业将系统软件作为发展重点。目前汽车软硬件解耦处于发展初期，而系统软件（操作系统和中间件）是实现SOA架构的底层软件组件。
整车企业纷纷将操作软件和中间件作为发展重点，致力于定义更统一的中间件通信和服务，以降低开发成本和系统复杂度。
预计域控制器市场规模2030年达1500亿美元
整车EE架构升级可以推动所有域控制器渗透率提升，而高级别自动驾驶功能和智能座舱功能的需求提升，可以推动主机厂对部分区域电子电气架构进行升级从而适应自动驾驶域控制器和智能座舱域控制器的需求。
整车企业加速布局新一代EE架构。不论是功能域集成还是区域集成，“中央集成+区控制器”架构已成趋势，国内外主流整车企业都在积极进行架构布局，新一代架构的量产车型集中在2021-2022年推出。
域控制器市场规模将持续增长，其中自动驾驶+智能座舱域是发展主力。
车身域功能有望融合进智能座舱域，成为人车互动的一部分。新技术的渗透在智能座舱域和自动驾驶域体现得最为明显，集中了经济价值和附加功能，可以带给用户更优质的体验，无论是主机厂还是Tier1都将率先围绕这两个市场展开布局。
根据麦肯锡预测，全球域控制器（ECU/DCU）市场规模在2025/2030年有望达到1290/1560亿美元，其中自动驾驶+智能座舱域控制器，2025/2030年市场规模有望达到520/710亿美元，约占汽车域控制器总市场的40%/46%。
自动驾驶域控制器能够使车辆具备多传感器融合、定位、路径规划、决策控制的能力，通常需要外接多个摄像头、毫米波雷达、激光雷达等设备，完成的功能包含图像识别、数据处理等。
综合佐思汽研、盖世汽车的测算，预计到2025年，中国乘用车自动驾驶域控制器年出货量将达到400万套，乘用车前装自动驾驶域控制器渗透率将超过14%。
若每辆车适配的自动驾驶域控制器售价在1万元，则市场空间将有400亿元。
AI芯片量产是自动驾驶域控制器实现功能的关键
华为具备软硬件集成能力，是自动驾驶域控重要力量。华为具备MDC计算平台+AOS智能驾驶操作系统，MDC计算平台全栈布局单车智能所有软硬件。
AI芯片全部自研，平台包括MDC210、MDC300、MDC600和MDC610，算力范围从48TOPS到160TOPS，可以实现L2-L4的全场景覆盖。
地平线征程芯片与多家车企合作。2021年地平线发布面向L3级以上自动驾驶的征程5芯片，采用16nm工艺，单颗芯片最高算力可达128TOPS，且功耗只有30W，延迟仅有60ms，可支持16路摄像头视频输入。
竞争格局：整车企业、科技公司、Tier1三方玩家各显身手
目前自动驾驶域控制器玩家大致分为三类：整车企业、科技公司、Tier1。
少数领先车企实现自动驾驶域控制器自研。域控制器集中式EE架构的核心部件，整车企业掌握主导权的动机强烈。
短期内能够实现全部自研仍是少数，如大众ID.3软件系统问题导致多次迟延交付。大多数整车企业仍将依赖Tier1厂商及科技公司。
具备域控制器软硬件全栈能力的Tier1有望取得领先。对于传统Tier1来说，部分域控制器软件功能开发权被主机厂收回是大势所趋，因此传统Tier1迫切需要转型寻求新的出路，避免沦为硬件代工商。
国内Tier1以芯片大算力寻求差异化突破。
东软睿驰于2021年7月发布新一代自动驾驶中央计算平台，采用4颗地平线征程5芯片，算力预计可超500TOPS，支持多路激光雷达、16路高清摄像头、毫米波雷达、超声波雷达接入，可实现整车360°的感知冗余，支持L3/L4级别自动驾驶功能。
基于自动驾驶功能开发及商业化落地的需求，优秀的初创公司正寻求进入传统Tier1把持的硬件设计、制造环节，直接打造域控制器成品，与整车企业接触合作。
其中百度自动驾驶域控制器已发展到第三代“三鲜”平台，算力升级至508TOPS，支持停车场自主泊车（PAVP）以及领航辅助驾驶功能（ANP）。
福瑞泰克则基于成熟的L2系统，设计了模块化、可裁剪、可扩展的软硬件一体化技术架构，包括ADC20、ADC25、ADC30域控制器，为主机厂提供灵活配置的自动驾驶系统。
其他如大疆、智行者、布谷鸟、宏景智驾、超星未来、踏歌智行、大轩科技等初创企业也都积极参与自动驾驶域控制器的研发和推广应用。
行业趋势：多方合作研发是必然趋势
未来在自动驾驶域控制器领域，我们认为主机厂、芯片供应商、科技公司或Tier1三方合作研发是必然趋势，目前形成三种开发模式：
对主机厂而言，芯片公司提供的方案大部分是黑匣子件，需要通过Tier1来逐步分层打开，才能在应用算法层做出差异化。芯片供应商需要找到有中间层开发经验，并且在自动驾驶领域有布局的Tier1。
Tier1优势在于以合理的成本将产品生产出来并且加速产品落地，在负责中间层开发和设计的时候也可了解自动驾驶芯片的硬件架构、软件工具等资源，一些软件接口在其他项目上也可以复用。
布局滞后的主机厂更倾向选择Tier1的打包方案。Tier1基于多年整车ECU开发经验，与芯片商有良好的合作，对芯片方案有更强的Know-how，研发的域控制器可快速上车适配，如德国大陆集团ADCU、采埃孚ProAI、麦格纳MAX4等。
智能座舱域控制器提供座舱的软硬件支持
当前，智能座舱已经成为全球汽车产业的重要锚点，随着5G车联网、OTA、语音识别、DMS等各类功能的加速渗透，座舱正朝向移动出行“第三生活空间”进阶。
汽车座舱在逐步变得更智能、更主动。汽车在从交通工具向第三生活空间进化过程中，智能座舱作为衔接两大阶段的核心用户界面，是未来车企产品竞争力的核心差异化体现。
座舱最初只是按键、触摸屏的简单组合，而当下国内主流车型座舱发展到以4G网络、SOTA、智能语音交互为标志的2.0时代。
未来的智能化3.0时代则以人工智能和大数据驱动，基于语音、触觉、手势、视线追踪、情绪追踪等多模交互技术为标配，多模态交互融合、多屏联动等将成为新趋势。
座舱功能的智能化、主动化，依赖座舱域控制器的硬件普及和算力支撑。
智能座舱域控制器最初的作用为管理车内日益增多的显示屏及其信息排布展示，从车机触控屏，到液晶仪表+触控屏，再到如今高端车中前后排7-8块不同的显示屏。
未来则不再局限于实现多屏互联，将逐步整合空调控制、HUD（抬头显示器）、后视镜、人机交互、DMS（驾驶员监测系统）、OMS（乘员监测系统），以及T-BOX（车载监控系统）和OBU（车载单元），在统一的软硬件平台上实现座舱电子功能。
智能座舱域控制器2025年国内渗透率有望超18%。智能座舱域控制器与手机开发及生态相似，产业链相对成熟，且成本相对可控，容易实现快速落地。
全球范围内5G网络的应用也将加快推动智能座舱功能进化，亟需域控制器的软硬件支持。我们认为智能座舱域控制器出货量增速将快于自动驾驶域控制器。
据盖世汽车数据，预计到2025年智能座舱域控制器出货量超过500万套，乘用车前装智能座舱域控制器渗透率将超过18%，五年年均复合增长率达52%。
“一芯多屏”是目前智能座舱域控制器发展共识
一芯多屏为智能座舱功能拓展的基础。同一芯片模组支持中控大屏、数字仪表、后座娱乐屏等设备，可减少ECU数量，避免多个芯片间的通信传输问题，同时降低成本。
高通率先采用5nm汽车芯片，是座舱域芯片领导者。高通第三代数字座舱平台搭载全球首款7nm工艺的8155芯片，是目前量产车可以选用的性能最强的座舱芯片，因此已有十多个品牌的车型宣布搭载。
第四代骁龙汽车数字座舱平台于2021年1月发布，将采用全球第一款5nm汽车芯片及第6代高通KryoCPU、高通Hexagon处理器、多核高通AI引擎、第6代高通AdrenoGPU以及高通SpectraISP，性能媲美旗舰手机芯片骁龙888，预计于2022年实现量产，已与20家主流车企达成合作意向，高通在座舱域的地位已经确立。
英伟达借助自动驾驶开发经验异军突起。英伟达之前只是单纯地出售芯片，但目前除了针对自动驾驶的DRIVEAV全套协议栈，还有针对座舱的DRIVEIX全套协议栈，支持仪表显示、座舱娱乐、乘客交互和监控领域功能。
英伟达一芯多屏产品实现上车，搭载于现代汽车GV60车型，实现一套计算硬件拖动仪表、中控、HUD和两个电子倒车镜。英伟达另外也与奔驰、奥迪合作开发座舱域。
地平线基于征程系列芯片提出座舱解决方案。2021年上海车展，地平线提出基于征程5芯片的车载智能交互解决方案，在统一芯片架构的基础上，能够基于车外路况和车内驾驶员状态融合判断主动介入，如疲劳提醒、高速匝道警示、吸烟模式等，实现车内场景感知和理解动态调整驾驶策略。
华为主推麒麟芯片和鸿蒙OS。华为座舱方案主要包括三部分鸿蒙OS、鸿蒙车域生态和基于华为麒麟芯片平台的CDC智能硬件平台。
现阶段华为座舱业务的重心是推广麒麟芯片和发展鸿蒙OS生态，由Tier1负责智能座舱中与操作系统适配的算法、软硬件架构设计、系统集成开发。
芯驰科技芯片可支持10屏。2021年上海车展，芯驰科技发布智能座舱芯片X9U，CPU算力100KDMIPS，AI算力1.2TOPS。可以支持语音、导航、娱乐、环视、DMS、OMS等座舱功能，支持多达10个独立全高清显示屏。
竞争格局：核心Tier1起到关键桥梁作用
Tier1将扮演主机厂与科技公司中间商角色。相较于主机厂主导的传统座舱产业链，智能座舱产业链中主机厂、Tier1、科技/芯片公司跨界融合趋势明显。
站在主机厂角度，一方面软件和系统开发能力欠缺，相比科技公司处于弱势地位，另一方面不希望将用户和车辆信息完全开放给科技公司（比如宝马放弃对车辆信息要求过多的Androidauto），而对于科技/芯片公司而言，车规级应用和硬件集成经验不足。
因此双方需要Tier1作为中间商，根据主机厂需求提供定制操作系统、中间件，适配域控制器芯片、电子元器件等硬件，从而提供域控制器全套解决方案。
外资Tier1均有智能座舱域控制器布局。外资Tier1代表产品包括伟世通SmartCore、佛吉亚歌尔座舱域控制器、哈曼DigitalCockpit等。
伟世通2018年就在奔驰A级上推出了SmartCore域控制器，2021年第三代SmartCore域控制器搭载在吉利星越L上，首次采用第3代高通骁龙汽车数字座舱平台，整合车内多屏显示环境，实现了涵盖仪表信息、资讯交互、后排娱乐、信息安全以及车载信息系统的舱内联动。
佛吉亚歌乐为红旗H9配备了集成多个系统的座舱域控制器，将前后排硬件独立的各个子系统在软件层面进行统一，实现“五屏联动”（液晶仪表、中控屏、HUD、后排双屏）。
自主Tier1在智能座舱域控制器领域快速渗透：
德赛西威率先量产座舱域控制器。在智能座舱领域，德赛西威产品线布局完整，且率先量产域控制器。公司和BlackBerry合作推出一机双屏虚拟智能座舱域控制器。
该域控制器采用了QNXHypervisor和QNXNeutrino实时操作系统（RTOS），已应用于奇瑞和广汽的车型。
诺博科技的座舱域控制器也投入量产。诺博基于高通8155芯片和BlackBerry实时操作系统打造的智能座舱域控制器IN9.0现已投入量产，软件采用虚拟化技术，单颗芯片支持多操作系统。
可集成多个电子部件模块如仪表、中控娱乐、副驾屏、抬头显示器、座椅空调控制、DMS、360环视等，最大可支持6块屏幕显示。IN9.0已被应用于10月底上市的哈弗H6S。
华阳集团已定点多个座舱域控制器项目。华阳集团在21年上海车展推出“一芯多屏”座舱域控制器，通过虚拟化技术将不同操作系统和安全级别的功能融合到一个平台上，实现仪表、信息娱乐、副驾屏、AR-HUD等多屏互联及跨屏显示。公司公告已定点多个车企的座舱域控制器项目。
博泰、东软睿驰将推出基于高通芯片的座舱域控制器。2021年博泰基于恩智浦芯片的智能座舱方案量产搭载东风岚图FREE已上市，一机三屏（仪表、中控、副驾），支持多屏交互、多模交互（手势+语音）等多种生态闭环服务，且博泰正在研发基于高通8155芯片的智能座舱域控制器方案。
2019年东软睿驰基于英特尔车载计算方案以及hypervisor虚拟化技术，已实现一机双系统多屏功能配置，在红旗多款车型实现量产。
目前，东软主推智能座舱平台化产品线，高端平台基于高通8155/6155高性能芯片座舱域控制器，即将进入量产阶段。
中科创达推出座舱域方案可兼容多个芯片供应商。2021年公司推出E-Cockpit4.5座舱域控制器，可适配高通、瑞萨、恩智浦三个主流芯片平台，支持一芯多屏（仪表、中控、副屏、空调座椅屏）多系统（Android、Linux、QNX、INTEGRITY）。
中科创达还可提供定制的包括汽车娱乐系统、智能仪表盘、集成驾驶舱、ADAS和音频产品在内的整体智能驾驶舱软件解决方案。
均胜电子绑定华为生态。公司旗下均联智行与华为在智能座舱领域达成合作，华为提供座舱芯片核心模组、鸿蒙操作系统以及应用生态，均胜智行主要负责智能座舱中与操作系统适配的算法、软硬件架构设计、系统集成开发。
行业趋势：提供全套座舱方案的Tier1有望获得优势地位
Tier1如果在智能座舱领域产品线布局较为完整，则不仅可提供域控制器，还可自主开发车载娱乐系统、显示屏、车载通讯等座舱终端硬件，从而进一步提供智能座舱全套解决方案，为整车企业提供更多差异化的增值服务，实现与整车企业更深入的绑定。
目前具备座舱全套解决方案能力的Tier1主要有博世、大陆、安波福、伟世通等外资企业，国内包括德赛西威、均胜电子、华阳集团、诺博科技、博泰等。