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🧭 Zonal架构的核心设计思想
1. 按物理位置划分,而非功能
在Zonal架构中,车辆被划分为几个物理区域,如左前区、右前区、左后区、右后区等。每个区域配备一个区域控制器(Zonal Control Unit, ZCU)。
- 区域控制器就像“区域网关”:它负责连接该物理区域内的所有传感器(摄像头、雷达)、执行器(车窗电机、车锁)和简单的ECU。这些设备不再直接连接到遥远的、按功能划分的域控制器,而是就近接入本区域的ZCU。
2. 强大的中央计算平台(HPC)
这是Zonal架构的“城市大脑”。所有需要强大算力的任务,如自动驾驶感知/决策、智能座舱交互、车身控制逻辑等,都集中到这里运行。
- 大脑负责思考:HPC运行着整车最核心的软件,做出所有高级决策。
- 区域负责执行与反馈:ZCU接收来自HPC的指令,驱动执行器工作;同时,将传感器数据预处理后,通过高速以太网反馈给HPC。
3. 主干网络:千兆以太网
传统的CAN、LIN总线主要用于区域内部连接传感器和执行器,而连接HPC和各个ZCU的“主干道”则是千兆以太网。这确保了海量数据(如高清摄像头视频流)能够实时、可靠地在“大脑”和“区域”之间传输。
🚀 Zonal架构带来的革命性变化
| 维度 | 传统域集中架构 | Zonal架构 | 优势 |
|---|---|---|---|
| 线束 | 每个传感器/执行器都需要独立的长线束连接到对应的域控制器,导致线束复杂、沉重、成本高。 | 传感器就近接入ZCU,大部分是短的“枝干”线束。只有几根高速以太网主干线连接HPC和ZCU。 | 线束长度减少50%+,重量减轻,装配自动化程度提高,成本降低。 |
| 算力 | 每个域控制器都有一定的算力,但可能彼此闲置,造成浪费。 | 算力向HPC集中,实现资源池化,按需分配,利用率更高。 | 算力利用率提升,支持更复杂的软件功能。 |
| 软件更新 | 软件分散在数十个甚至上百个ECU中,OTA升级复杂且慢。 | 软件功能主要集中在HPC,只需升级中央大脑,再通过ZCU协调底层设备。 | OTA升级更简单、更快速,真正实现“软件定义汽车”。 |
| 供电 | 传统的保险丝盒供电,线路复杂,保护机制单一。 | ZCU集成了智能配电功能(如eFuse),可以根据需求智能分配电力,并进行精确的过流保护。 | 配电更智能、更安全,可实现按需供电。 |
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