1、引言

 

1)BMW - Number One>NEXT 战略

以顾客为中心的四化战略:自动化、互联化、电动化、共享化/服务化

BMW - 下一代EE架构如何实现

图1.以顾客为中心的“四化”战略

2)自动驾驶给EE架构及其开发流程带来的挑战

a、未来的E/E架构,包括其开发过程,都需要进行持续的更新与改变;

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图2.自动驾驶与EE架构

b、建立未来的EE架构我们将应对很多问题及挑战,但是有两项最基本的观点:

  • 技术观点:采用越来越多的IT标准,建立一个统一的、节能高效的系统架构;

  • 方法论观点:无国界的系统性思维,相互信赖的协作和敏捷的工作方法。

 

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图2. 建立下一代EE架构面临的问题和挑战

 

2、如何实现下一代E/E架构

 

1)下一代E/E需要实现的主要目标

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图3. 下一代EE架构主要目标

  • 可更新/升级

  • 成本优化

  • 客户价值

  • 风险/变更/兼容性

  • 可扩展性

  • 通用构建模块和标准化

  • 能量-效率

  • 可测试性

  • 可靠性和网络信息安全

 

2)EE架构策略 – 三步方法

a、公司战略、法律要求和游戏规则改变者是E/E架构愿景的重要输入

b、根据实际的EE架构,通过经验教训设定起点

c、下一代EE架构的成长空间由当前的EE架构和未来的愿景决定

 

3)衍生可持续性数字汽车基础架构所需要的必要构成要素

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图4. 数字化汽车基础架构的构成要素

1)基于服务和数据的架构:显式无缝API、语义描述、从基于信号到基于IP的更改、通信

2)计算平台:更新/升级能力、软硬件协同设计、高性能处理器、能量高效计算

3)网络架构:区域化架构、模块化线束、智能保险丝盒、优化的能量分配

4)车辆-后台基础实施:数字孪生、互联(5G,C2X)

5)人工智能:学习架构,基于AI的功能、可验证的AI

6)碰撞安全与网络信息安全设计:失效-可运行、后量子密码学

7)通讯架构:基于IP的通信、10Mbit/s以太网、OFDM技术

8)敏捷车辆系统工程:扩展基于模型的开发、无缝敏捷开发过程、统一的工作流程

 

3、下一代EE架构 - 未来愿景

1)计算平台(CP)可产生协同作用,并提供统一系统架构的可能性;

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图5. 产生协同作用的计算平台(CP)

2)实现这样的计算平台(CP)需要:技术设计和特定的开发过程;

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图6. 技术设计与开发过程

3)需要新的方法来为汽车开发下一代高性能处理器。

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图7. 开发下一代高性能处理器的新方法

第一步:技术对比分析

a、对于基本功能(例如制动和发动机控制),汽车微控制器(µC)是理想的选择;

b、直接使用CE世界的微处理器(µPs)是没有一点建设性的;

c、必须采用混合计算架构形式的新方法;

 

第二步:能量效率混合计算架构

混合计算架构通过通用处理器(GPP),专用硬件加速器(HWA)和嵌入式现场可编程门阵列(eFPGA)的最佳交互,实现了对所需性能的节能分配。

 

第三步:软硬件混合设计

通过软硬件协同设计,可以得到系统级的最优组合;

 

 

参考资料:

1. EE architecture as an enabler for connected mobility and automated driving - BMW

 

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