【摘要】近年来，在主机厂愈发强烈的降本增效诉求下，整车汽车电子电气架构日益走向集中化，从第二代Domain架构向第三代Zonal架构演变。
这一架构下，汽车芯片的供应链逻辑将被重塑。
主机厂将加强与Tier2的直接合作，产业链将演化为更加扁平的网状结构，各环节之间都将更加紧密，这对芯片厂商既是机会也是挑战。
国内厂商中，欧冶半导体瞄准汽车智能化和第三代E/E架构构建系统级芯片解决方案，力争填补市场空白。但想要实现从1到10的高阶进化，面临的困难将比想象的要大很多。
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以下是正文：
01降本推动Zonal架构革新
汽车长期以来是一个巨大的组装品，其上的电子控制单元 (即ECU) 数量可高达 100 多个。在第一代汽车电子电气架构即分布式架构（Flat架构）中，每个电子功能都拥有自己的ECU。
但这样设计的问题也非常明显，各个ECU间基本处于封闭的网络状态，既无法实现功能协同，更无法具备OTA升级条件。如果想要它们交换信息，就需要给每一个ECU一条线束控制和传递，所以这种架构很复杂、很难扩展。
在此基础上，第二代Domain（域控制）架构诞生，将车内的需求按照功能进行归类，成为现在的主流架构。
对此，博世将整车架构划分为五个域，即动力域、底盘域、车身域、座舱域、自动驾驶域，由域控制器来负责处理所有工作。
但这种架构下，车上的走线仍然十分复杂，铜线的重量依旧限制了效率和性能的提高。
据测算，Domain架构下车线束成本可以达到1000美金，线束长度约3～5千米，平均占汽车重量的45-55千克，最重可达68千克，因此功能域为中心的E/E架构没有从根本上解决车辆线束复杂、沉重的问题。
如何进一步把不同功能的域进行整合，是近几年最重要的问题。
基于此，市场逐渐进入Zonal（区域控制）架构。
Zonal架构通常是专用区域控制器与高性能车载计算机的结合。区域控制器通常使用如CAN、LIN和FlexRay等不同的总线系统来连接到各种传感器和执行器。然后，区域控制器通过基于以太网的新型车载高速网络相互连接，并与高性能车载计算机连接。
特斯拉的Model 3是最早采取这个架构的汽车，分为前车身、左车身、右车身三个物理的区域，对应布置三个区域控制器ZCU，所有端侧执行器就近接入ZCU中。
通过这样的架构，Model 3大大缩短了布线长度(从3千米缩短至 1.5 千米)，线束总重量则显著减少了 85%。
可以说，整车电子电气架构加速向集中式发展的根本驱动力是OEM愈发强烈的降本增效诉求。
目前，比亚迪、蔚来汽车、吉利汽车和特斯拉等汽车制造商已经提供了具有区域架构的汽车。
相关券商专家也表示，尽管目前只有2%的车辆采用Zonal架构，但到2030年行业将会平稳地过渡到Zonal架构，到2034年采用Zonal架构的车辆比例预计将达到38%。
02Zonal架构下汽车芯片新逻辑
Cadence 曾在官方博客中指出，Zonal 分区架构正在颠覆汽车供应链。
过去，OEM与Tier 1（一级供应商）、Tier 2（二级供应商）、Tier 3（三级供应商）的关系是层层递进的。
一般来说，OEM直接接触的是博世等专门从事ECU设计的Tier 1。博世等Tier 1也不会选择自主设计芯片，而是从二级供应商，如恩智浦、英飞凌或瑞萨等半导体公司购买微控制器。
但Zonal架构的出现则会颠覆整个行业的结构。
随着汽车电动化的普及和智驾技术的不断完善，决定汽车驾乘体验的因素逐渐从ECU变成了软件。
而智驾功能需要处理视频、雷达和激光雷达信号，对算力的要求也越来越高，因此汽车半导体需要采用更现代化的制程技术，如 16nm、7nm 甚至3nm。
未来的汽车芯片产品不会仅仅局限于芯片本身这一硬件，在“软件定义汽车”浪潮下，软硬协同能力会成为衡量芯片产品性能的重要指标，尤其对于SoC这种集成度高、需深度运行软件算法的计算控制芯片。“芯片+算法+工具链”或许成为行业内主流芯片产品方案，对芯片厂商的算法能力提出更高要求。
并且，为了更好的为OEM提供软硬件协同服务，芯片厂会逐渐向上布局软件，以开放平台吸引OEM与之合作，两者之间的合作模式随之逐步走向开放透明，从黑盒模式到IP授权模式，芯片开发与整车开发也将深度融合、协同，整车开发流程因而缩短、产品迭代加速。
因此，由于芯片厂与OEM的联系越发紧密，OEM除了与Tier 1对接外，未来或许会直接与Tier 2合作，尤其是和半导体公司。
这意味着，汽车芯片的供应链正由传统的“OEM -Tier1-芯片厂”固定链条式结构向更加扁平的网络状结构演进，产业中各个环节之间都将构建起更紧密的网络。
甚至目前部分OEM（例如特斯拉）和部分一级供应商（如博世）都在自主设计芯片，这对芯片厂商也是一个挑战。
不少芯片厂商已经先一步感受到了机会和挑战，并相应进行布局。
举例而言，瑞萨电子推出第五代R-Car SoC平台和系统级SoC芯片R-Car V4M系列，是首款基于台积电3nm工艺技术构建的多域车规SoC。
平台为OEM和一级供应商提供灵活性，让他们能够设计一系列适用于ADAS、IVI、网关与跨域融合系统，以及车身控制、域控制（DCU）和区域控制（ZCU）的可扩展计算解决方案。
英飞凌则用TC4XX系列来应对Zonal架构的挑战。据介绍，TC4XX系列为满足区域控制器架构的要求，实现区域控制器的多ECU融合，进行了许多升级配置，已被应用在多款区域控制器开发中，包括大陆、金脉电子、马瑞利等Tier 1厂商的ZCU平台。
03填补国产空白的欧冶半导体
在国内，为数不多专注于研发第三代E/E架构的系统级SoC芯片且成果明显的公司是欧冶半导体。
这样一家公司实际2021年才刚刚成立，创始人为原海思半导体营销副总裁周涤非，联合创始人、CEO为高峰，同样是华为出身。
公司目前已经推出了龙泉系列，解决方案囊括了全天候清晰明亮的CMS（电子外后视镜）、基于视觉技术的魔毯底盘、舱行泊一体方案等。
据了解，欧冶的SoC产品及解决方案在Design in阶段（Design in是拿到了新品开发方案、取得了产品开发的入场券，Design win是赢得客户订单）。20多个Design in客户签了技术合作，有8个目前转化成车型定点的项目，经过A样、B样、C样的测试，后续就可以SOP。
值得一提的是，2024年11月下旬，欧冶半导体完成了数亿元B1轮融资。此前公司已经完成了4轮A轮融资，得到了股东们从资金到产业链生态构建的支持。
当然，国内厂商普遍的卡点仍然存在。
在更关键的动力域mcu上，英飞凌、意法半导体等国际大厂仍然占据主导。据统计，英飞凌、瑞萨、恩智浦、意法半导体、微芯科技这五家企业占据了汽车mcu超过90%的市场份额，并且均采用了垂直整合制造模式。
尽管欧冶提供的域控SOC能够集成部分mcu的功能，但想要实现从1到10的高阶进化面临的困难将比想象的要大很多。考虑到目前的智驾域的市场竞争已相当激烈，欧冶的产品如何“后发制人”有很大挑战。除了智驾域的产品，则面临着价值量低、不足以支撑正向驱动研发的挑战。
04尾声
Zonal架构时代，对芯片厂商既是机会，也是挑战。
芯片厂商拥有了跳过强势的Tier 1直接与主机厂对话合作的机会，芯片开发将与整车开发深度协同，产品迭代不断加速。
而同时，这部分企业也愈发要在软硬协同能力上付出更多精力，芯片、算法、工具链全面发展未来将成为必需的敲门砖。
目前，第三代E/E架构下的SoC芯片市场还处于早期阶段。
在未来一段时间内，全面布局的传统巨头和专营专精的初创厂商将同台竞技，谁能最终留在牌桌上，还需要时间的检验。
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