文/土木电气化时代，大象转身尤为困难。面对时代洪流，有人领跑，有人被无情淹没。面对电气化新时代，以及每况愈下的销售业绩，深耕中国市场25年的美系老牌合资车企上汽通用（凯迪拉克、别克、雪佛兰品牌），虽不是最早改变的，但一定是改变最坚决果断的。2022年6月13日，上汽通用表示，在创立25周年之际，公司目前正快速推进面向未来的产品、技术、业务布局，依托25年来在研发技术和人机一体化智能系统上的经验积累和体系优势，在新能源赛道上加速战略转型。这家老牌合资车企再次强调，到2025年，在电动化和智能网联化新技术领域，规划投入将超过500亿元。而奥特能电动车平台和VIP智能电子架构就是上汽通用能够改写战局的两张王牌。以下我们将以VIP智能电子架构来看一看，上汽通用的底气何来。

  VIP智能电子架构的背景VIP智能电子架构的诞生过程其实也反映着汽车电子电气架构的发展状况。为何需要研发电子电气架构？1993年发布的最新款奥迪A8轿车，全车仅5个ECU电子控制单元；现在，平均每台汽车搭载的ECU数量都在25个以上，一些高端车型甚至超过100个；2000年发布的全新奔驰S级，车内通信总线和保时捷卡宴两款车型的通信总线km。

  通过以上的数据显而易见，如果不对这种汽车底层架构进行改革，那么随着汽车工业的发展，汽车想要实现无人驾驶、智能座舱等全新的功能和体验，就会导致：整车生产所带来的成本逐步的提升、线束布置难度不断增大、系统过载，安全防护能力变弱、供应商驳杂，后续更新（OTA）难度巨大。以上的种种因素都是推动汽车底层架构改革的主要的因素，电子电气架构应运而生。什么是电子电气架构？电子电气架构，简称 E/E 架构或 EEA（Electrical/Electronic Architecture）。其实汽车行业刚开始发展时，车上没多么复杂的电子电器，所以根本无须考虑架构这类东西。但随着行业发展，电子电气系统、启动系统、多媒体系统出现后，怎么来实现车内信息高效的传输以及系统的布置就成了一个大问题。于是在2007年，德尔福提出了E/E架构，通过对不同功能领域的划分，将车辆划分为车身系统、娱乐系统、底盘与安全系统、动力系统、高级辅助驾驶系统五大领域。如果想要对车辆功能进行升级，只需要通过增加ECU和传感器数量就可以完成。这种架构也被称为分布式架构，每个ECU各司其职，承担着高效传输车内信息的责任。

  但正如电子电气架构诞生的原因，随着汽车“新四化”的发展，传统的E/E分布式架构已经没办法承担车内数据传输、感知计算、软件升级等重任。因为传统的分布式架构，沟通各个电子元器件的网络系统所能传输的数据量非常有限，例如绝大多数车辆所用的Canbus总线年前的宽带。这么窄的带宽连应付如今功能慢慢的变多的ECU、ESP都很勉强，就更别说数据量倍增的无人驾驶和整车OTA了。于是，域集中式电子架构就成为了汽车电子电气架构就成为了下一代技术。什么是域集中式电子架构？简单理解，域集中式电子架构就是将此前分布式的ECU集中在一起，通过域控制器（DCU），实现单个平台对多个功能的控制。

  最典型的案例就是特斯拉推出的Model 3车型，当时车辆ECU数量已能轻松破百，而特斯拉却开始对ECU做减法，整个架构只有三个部分：CCM(中央计算模块)、BCM LH(左车身控制模块)、BCM RH(右车身控制模块)。这在当时能够说是非常领先的技术。按照Tier1级供应商博世的划分，汽车电子电气架构目前有6个阶段，域集中式电子电气架构则是汽车实现智能网联战略的重中之重，代表了未来汽车电子电气架构整体的发展趋势。但目前大多数主机厂仍处于分布式架构向集中式架构的发展中。

  当然也已经有一些主机厂走在前列，比如VIP智能电子架构正是上汽通用在域集中式电子电气架构领域的最新成果。VIP智能电子架构的结构解析目前VIP智能电子架构共有四大功能域：

  车身控制管理系统功能域：由多个模块组成，负责整车通信、电源管理、照明、车辆锁定和解锁等各项车辆启动与控制功能，VIP智能电子架构通过模块整合，可优化车内线束管理，减少车内线束的长度和重量。底盘控制管理系统功能域：经过控制悬架、转向和刹车参与实现日常驾驶功能，通过强大数据处理能力可支持更好的驾控质感与路面响应，为弯道操控和颠簸路面行驶带来更平顺舒适的体验，同时，高度集成化的控制器有利于改善通信延迟。驱动系统功能域：由发动机管理、变速箱控制与热管理等一系列部件组成，VIP电子架构可大幅度的提高通信速度，提升各子系统的性能与运行效率。可通过OTA方式完成包括发动机控制器模块、变速箱控制模块、电气化控制模块等超过30个模块的全生命周期升级更新。车载通信和娱乐系统功能域：集成了安吉星车联网、仪表盘液晶屏及中控液晶屏，拥有更快的系统响应速度、更高的屏幕分辨率和用户友好操作界面，提升车内人机交互体验，并可扩展整车OTA，支持更多功能更新。VIP智能电子架构的优劣势分析

  核心：高算力车载芯片+高速率以太网VIP智能电子架构最核心的升级就是极大的提升了车载网络速率和采用了运算能力数倍于传统车载网络的处理芯片。VIP系统的车载以太网通信速率高达1GBPs，是传统Canbus总线倍；这套网络架构的处理芯片的算力也是成倍提升：相比上一代产品提升了5倍，每小时能处理近5000GB的数据流。在传统的汽车电子架构下因为带宽吞吐量受限的各项技术和功能，在VIP电子架构的支持下可以轻轻松松实现，例如车机互联、V2X技术等。在以往由于数据量大、同时要求极端的实时性，传统的电子架构无法支撑。但带宽提升了千倍的VIP电子架构就能轻轻松松完成。超高安全性由于域控制器的高度集合，非常容易就会发生信息失守的现象，对行车安全产生重大影响。所以在设计之初，VIP智能电子架构就遵循着安全至上的原则，以航空系统为标准做网络安全设计，研发专家团队在硬件、网关等等全方位解决汽车产品潜在的侵入及信息窃取风险，并结合第三方安全渗透测试，最终从零件、整车到汽车生态，均实现了云、管、端的多层网络安全防御体系。

  领先的OTA能力OTA（Over the Air），空中下载技术。一般而言，汽车的控制管理系统分为三类，第一类就是最常见的车机系统，T-BOX；第二类是车身控制管理系统，如座椅通风加热、语音控制某些车身部位等；第三则是动力、刹车等底层系统。目前大部分车企所提供的OTA，仅是对车机系统的升级，不会涉及到车辆的底层系统，所以相对容易，一般称其为SOTA（Software-over-the-air）软件在线升级。而后两类则是关系到车辆安全性的，所以非常难以实现。但是如果能对后两类系统来进行在线OTA升级（FOTA），好处也是非常大的，比如：2018 年特斯拉Model 3通过OTA升级，让紧急刹车距离缩短了大约 6.1 米。在不对汽车进行召回、更换硬件的前提下，就能让汽车基础性能得到提升，无论是消费者还是车企都能以此获益。而上汽通用的VIP智能电子架构就能够兼具SOTA和FOTA能力。后续随技术发展和法规解禁，VIP智能电子架构的车型，就能在足不出户的情况下，通过OTA升级获得更好的驾驶体验、更高的安全性、更强的燃油经济性，还可以增加全新的驾驶模式、车辆功能等。VIP智能电子架构的局限性

  VIP智能电子架构作为域集中电子架构的典型，其控制器数量庞大，众多控制器之间是通过预先设定的信号交互配合来完成整车功能的实现，所以在此架构下，一项新功能的开发就需要相关的域控制器配合完成，那么开发周期和开发成本就是对上汽通用的一项挑战。其次，域集中电气架构的域控制器硬件设计一旦确定，除了开发下一代域控制器，不然硬件拓展就难以完成；再就是，域集中电气架构的软件可重复利用性较差，所以每个域控制器都有必要进行单独的软件开发，工作量非常大的。其实目前来看，上汽通用这套VIP智能电子架构或许更像是一个过渡性的产品。首先，域集中电气架构是可以同时兼顾燃油车平台和电动化平台的开发需求。其次，下一代的中央计算式电气架构落地还需要不短的时间。所以，这一代使用域集中电气架构VIP智能电子架构更多的是承担上汽通用电气化转型的先头部队的角色。当然，据了解，已经在电气化方面表现出决心的上汽通用已经在开发更先进的电气架构中了。VIP智能电子架构的重要性在上汽通用的发布的未来愿景中，提出了零排放、零碰撞、零拥堵的三零愿景，零排放是通过奥特能平台来实现，而零碰撞的智能驾驶Super Cruise系统和零拥堵的V2X技术都是依托于VIP智能电子架构实现。

  目前上汽通用的智能驾驶系统“Super Cruise超级智能驾驶系统”将在未来5年对凯迪拉克品牌车型全系覆盖，并逐步应用在别克和雪佛兰车型上。增强版超级智能驾驶系统也已上市，可实现自动变道功能。V2X，即vehicle to everyting，直译过来是车辆与一切交通参与者进行信息交互。该通信技术扩展开来可大致分为车辆与车辆通信（简称V2V）、车辆与基础设施通信（简称V2I）以及车辆与行人通信（简称V2P）等多个小项。V2X跟车辆自身的智能驾驶辅助系统略有不同，它关系到的是整个交通效率的提升，实现了车辆本身更高的安全性，也通过数据交互实现了更高效环保的出行方式，上汽通用的这一步也将让整个出行交通变得更智能。

  VIP智能电子架构还有另外一部分同样令人期待，就是VSC智能座舱部分，或是说其中配备业界最强的高通8195车规芯片，以及双景深激光AR-HUD。其中高通8195芯片提供的超强性能，才可能使得其33寸环绕视网膜屏幕流畅和实现诸多互联生态与智能场景功能；而双景深AR-HUD功能，即便市场上已经存在例如大众ID系列拥有的AR-HUD功能，但体验都较为一般，尤其在景深方面都略显不足，而通用所谓的双景深AR-HUD则可以在一定程度上完成视线不必来回切焦距，就能获得与实景结合的导航信息，是体验很优秀的功能。VIP智能电子架构目前应用的车型目前最新一代的VIP智能电子架构已量产的车型有：凯迪拉克CT5、昂科威PLUS以及基于奥特能平台打造的凯迪拉克LYRIQ锐歌。

  就已经量产的昂科威PLUS为例，通过高效的VIP智能电子架构加持，配合所搭载的最新一代别克eConnect 3.0智能操作系统，实现了更丰富的智能体验。比如全新可编辑UI界面、更快的响应速度、和百度一起研发的AI智能语音助手等，今后eConnect系统还将快速OTA升级增加分区语音指令识别、红绿灯倒计时及提醒、语音控制智能家居、全新车联APP等全新功能。据了解，到2023年，通用汽车几乎所有的全球车型都会基于VIP智能电子架构开发而来。那时上汽通用所有车型将完全应用域集中式电子电气架构，对实现智能网联更进一步。主流电子电气架构对比特斯拉

  特斯拉是汽车电子电气架构的全面变革者，特斯拉 Model3基本实现了中央集中式架构的雏形，不过 Model3距离真正的中央集中式架构还有相当距离：通讯架构以 CAN 总线为主，中央计算模块只是形式上将影音娱乐 MCU、无人驾驶 FSD以及车内外联网模块集成在一块板子上，且各模块独立运行各自的操作系统。特斯拉的 OTA 能改变制动距离、开通座椅加热，提供个性化的使用者真实的体验，突破了功能域，特斯拉的域控制器横跨车身、座舱、底盘及动力域，这使得车辆的功能迭代更为灵活，用户都能够体验到车是常用常新的。能够准确的看出，特斯拉作为一家具有颠覆性能力的车企确实在电子电气架构方面的研究领先于许多传统车企，但通过上文的VIP智能电子架构解析显而易见，上汽通用在许多方面已经追赶上了特斯拉，如OTA升级。但特斯拉最厉害的还是自身的自主设计能力和垂直整合能力，不断把车辆功能从供应商手中拿回来自主开发，上汽通用在这方面仍然需要努力。大众

  大众汽车已经从MQB平台车型的分布式电子电气架构升级为MEB平台ID系列车型上采用的三个功能域的电子电气架构。按规划，基于大众MEB平台的ID系列电子电气架构为 E1.1版，2023年在PPE平台搭载E1.2版，到 2025年后才进化到E2.0 版。大众的电子电气架构主要由车辆控制域（ICAS1）、智能驾驶域（ICAS2）和智能座舱域（ICAS3）组成，其中智能驾驶域ICAS2尚未开发完成，量产车型上搭载的依然是分布式架构方案，大众ID系列的电子电气架构虽然有三个功能域，但同时依然保留了较多分布式模块，大众ID4就有52个ECU。虽然大众ID系列也号称是用三个域控制器代替过去70+的分布式ECU，但实际上依然保有较多ECU数量，ID3之前由于出现大面积的软件BUG而迟迟未按期交付，大众也因为步子迈得太大带来一些额外风险。虽然大众在电子电气架构的转型上更早更积极，但明显还存在一定的问题，对比来看上汽通用的VIP智能电子架构则更能表现出该架构的全面性和完善性。有些时候，慢一步并不意味着落后。写在最后：未来的汽车行业“智能化”必然是重中之重，无人驾驶、智能座舱的快速的提升，都将推动汽车行业加快变革的速度，重构底层架构，对ECU做减法是大家一起努力的方向。VIP智能电子架构就是上汽通用对未来电子电气架构走势的正确解读，也是上汽通用对未来汽车方向的思考。在“新四化”的时代浪潮下，上汽通用以奥特能平台和VIP智能电子架构表明了转型的决心，也展现了自身雄厚的实力。依托自身强大的体系支撑和市场积累，通过前瞻性的规划和电气转型的深远布局，或许曾经的上汽通用慢了一步，但从此以后的每一步必将走得更沉稳且自信。