一部進化史 | 汽車“神經(jīng)系統(tǒng)”的七十年
據(jù)美國某醫(yī)學權威科研機構的科研成果:一個身高175cm,體重80公斤的中等成年男子,他的血管總長度加起來為17.6萬公里,等于繞地球赤道(4,3000公里)四圈還要多。
汽車同樣也具備“血管”與“神經(jīng)”——電氣分配系統(tǒng)。雖然目前汽車本身的復雜與精密程度遠遠比不上它的造物主——人類本身,但其電氣系統(tǒng)架構在過去幾十年里不斷進化,發(fā)生了翻天覆地的變化。
如今,以一臺大型豪華轎車來說,車內(nèi)所包含的線束總長度已經(jīng)達到了驚人的4000米左右。而到了L3至L5級自動駕駛時代后,如果還是按照老辦法,一個未經(jīng)優(yōu)化的新系統(tǒng)還要額外再增加約1600米的線束。
顯然這是不切實際的。因為如此長的導線不僅要在有限的車體上搶占更多空間,也與汽車輕量化的趨勢背道而馳。此外,更加密集的線束將使得導線之間更容易受到影響,對保障系統(tǒng)的安全穩(wěn)定極為不利。
在此背景下,屬于汽車電氣架構的巨變時刻再次到來。而上次電氣架構的技術大爆炸,距今已經(jīng)是70余年。
讓我們將歷史的時鐘撥回至上世紀50年代,重溫一下汽車電氣架構的進化史。
這需要從一輛1957年款的雪佛蘭貝爾艾爾(Bel Air)開始說起。
彼時,航空航天技術有了突飛猛進的發(fā)展,噴氣式飛機、人造衛(wèi)星、太空人是那時最流行的元素。雪佛蘭貝爾艾爾的靈感正是源于美國海軍服役F7U(彎刀)戰(zhàn)機。
時至今日,這輛雪佛蘭貝爾艾爾的外觀看起來仍舊前衛(wèi),但在電氣分配系統(tǒng)方面的構造實在過于簡單,與其天馬星空的外觀差之甚遠。
但伴隨著第三次工業(yè)革命中電子技術的高速發(fā)展,汽車電氣架構進化的拐點已然到來。在這個技術爆炸的年代,汽車電氣分配系統(tǒng)在每個十年間都有著長足的發(fā)展。
但在汽車電氣架構高速發(fā)展數(shù)十年后,新的瓶頸出現(xiàn)了。除了上述線束長度高速增長,還存在著如數(shù)據(jù)儲存、傳輸、處理等諸多問題。
如今,一臺搭載有L2.5級主動安全功能汽車的單位時間平均數(shù)據(jù)量已經(jīng)達到阿波羅飛船登月時所產(chǎn)生數(shù)據(jù)量的數(shù)十倍。
而到了全自動駕駛時代,每輛車所具備的運算能力將會達到每秒200萬億次,這相當于500多臺iPhone 7的運算能力總和!可以毫不夸張地說,你上班路上駕駛的汽車正在轉(zhuǎn)變成一臺超級計算機。
那么,我們?nèi)绾尾拍茏屍囉凶銐虻臄?shù)據(jù)處理能力和電力分配容量,來順利處理這些海量數(shù)據(jù),并保證汽車不會死機,所有功能安全可靠地實現(xiàn)呢?
很明顯,傳統(tǒng)汽車架構方式已經(jīng)out了。它無法滿足容量與復雜性方面的持續(xù)不斷的增長。因此,我們必須為未來汽車的電氣分配系統(tǒng)研究、設計和生產(chǎn)一種全新的智能架構。
未來的汽車電氣架構的發(fā)展趨勢是三個S:簡化(Simplified),可擴展(Scalable)以及可持續(xù)(Sustainable)。
換言之,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。打一個形象的比喻,未來汽車電氣架構好比樂高積木。把其中的一些基本的零部件與模塊靈活地組合在一起,就可以創(chuàng)造出各種各樣的美好想象,于是就產(chǎn)生了全新的智能汽車架構(SVA)。
在未來,以SVA架構重塑的的車輛將擁有更高的計算能力,而汽車架構組裝起來會更簡單,會有更好的擴展性,并且可以重復使用。
到2030年,汽車電氣架構用一個詞來形容,即“高級集成”。屆時,汽車將成為集安全、綠色、互聯(lián)于一體的超級移動出行工具。關于全新架構可能出現(xiàn)的問題以及如何解決,安波福在之前就做過探索,并給出了解決方案——汽車傳統(tǒng)架構抵達臨界點,智能架構的新現(xiàn)實就在此刻