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在 130 年后，推算能力将取代驱动马力

在本文中，泰克公司的 Sudipto Bose 和 Joern Hoepfner 概述了推动汽车革命的趋向。

在长达 130 的悠久汗青中，汽车业从未经历过目前产生的革命。 在电气化、自动化、衔接性和移动性的推动下，造作商不得不沉新评估迄今为止毋庸置疑的实际和技术：现实上，随着电子产品的急剧发展，汽车正从机械设备转造成车轮上的迷你数据中心。

但是，汽车对电子节造系统的依赖功夫远超大无数人的预期：批量出产的第一款电子燃油喷射系统为 Chrysler 电子喷射器，共有 35 辆汽车在 1958 年设备该电子喷射器。 有趣的是，在这些早期先驱产品中，大无数均选取 4 腔化油器进行现场改装，这重要由于早期电子系统极度慢，难以满足“急剧”燃油计量的需要。

如今，复杂的电子发起机治理系统不仅能节造燃油喷射和点火，还能在 Otto、Miller 和 Atkinson 间切换工作循环，近，它们甚至使造作商实现对均质充量压缩点火发起机的极精确节造的贸易化。

ADAS 在催生网络要求

但是，汽车业正面对电子系统的新挑战，此项挑战是由电气化的不变发展和高级驾驶辅助系统 (ADAS) 带来的，该系统正向全自动 5 级操作急剧迈进。

“5 级自动化”一词由 SAE J3016 尺度界说，其中介绍了如下六个自动化级别：
零级： 人类齐全节造汽车，蕴含转弯、刹车和油门８旨菔宦废。

一级： 汽车能够自动实现微幼驾驶操作，例如刹车。

汽车的未来依赖于数据传输

国际测试、查抄、审核和认证服务提供商 T?V S?D 的首席技术官 Dirk Schlesinger 曾说过：“未来的汽车将是车轮上的 PC，但是，却极具挑战性。”

例如，Ford GT 拥有 1 亿行代码，相比之下，Windows 10 拥有 2700 至 5000 万行可执行代码，再算上主板、显卡和 Office 蹬爪用法式时，代码行数增至 1 亿行。

但是，推算能力不仅使人们反思电子系统：自动化汽车可能建设 15 个传感器组（50 个分歧传感器），它们每天生成约莫 4,000 GB 或 4 TB 数据：

• 摄像机天生 20-60 MB/s
• 雷达必要 10 kB/s 以上的速度
• Sonar 必要 10-100 kB/s 速度
• GPS 在 50 kB/s 速度下运行
• LIDAR 速度领域为 10-70 MB/s

这些数据均必要通过网络通报，自 1986 年起，该网络变为节造器局域网络 (CAN)。 初，CAN 总线用于在约莫 1 Mbps 的高总线速度和高 8 字节的数据包有效载荷下在汽车内的 ECU 间传输节造流量。

为了应对大幅的数据增长， CAN 已经实现和谈更改，成为高位速度升至 15 Mbps 且有效载荷升至约莫 64 字节的 CAN FD（矫捷数据速度） 。

在这些速度下，CAN 依然无法应酬 LIDAR 和摄像机等成像系统。 此表，节造单元必须在 ECU 间传输更无数据，以便协调子系统。 这将迫使汽车网络设计师不仅沉新评估速度，还沉新评估架构。

为了支持这些数据密集型系统，汽车业已经开发出几款代替品，例如：

• 总部位于德国卡尔斯鲁厄的面向媒体的系统传输 (MOST) 联盟（初针对多媒体）已经创建传输速度达到 150 Mbps 的 MOST150。 此额表带宽也使 MOST150 极度适合驾驶辅助技术，例如车路偏离忠告、摄像机系统和自适应巡航节造。
• 另一系统为低压差分信号 (LVDS)，它并非专门针对汽车利用开发。 它提供带宽高达 655 Mbps 且使用铜双绞线的高速信号尺度。 此较高速度使 LVDS 成为极度吸引汽车摄像机造作商的规划。
• 近，造作商已经选取以太网作为兼具高机能带宽和低成本单芯“双绞线”的汽车解决规划。此技术专门用于满足汽车业的严苛车内要求，能够针对多种车内利用进行优化。 这种适合汽车的技术可提供 100Mbps 的高机能带宽。

大无数汽车设计蕴含这些总线尺度中的多个尺度，具体取决于特定子系统。 FlexRay 拥有严格的延长和功夫个性，因而，它极度适合确定机能至关沉要的“线控把持”利用。 SENT 能够用于与传感器通讯。 此表，我们能够预计 CAN 和 LIN 持续用于久经验证的靠得住性超出速度需要的利用中。 很多 ECU 不仅用作节造器，还用作网关。

由于高度自动化的联网汽车将依赖多种网络架构， 因而设计师将面对同时测试和排除多种网络技术故障的挑战 。在 IT 数据中心，很多技术更像在本地一样，但在汽车中，它们必须在很多温度和湿度领域内美满运行，接受冲击和振动并在大水平上维持与其他
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电能治理强化了智能汽车

有牵引系统电气化的文章较多，这很容易理解。 但是，电力分配系统通常不被认可。 在此情况下，12V 网络将处置传统工作量：照明、点火、娱乐、音频系统和电子
？，较高电压系统将支持自动底盘系统、空调压缩机以及反馈造动和扭矩辅助。

随着造作商但愿提高机能、降低成本和优化动力电子产品的包装，氮化镓 (GaN) 和碳化硅 (SiC) 功率半导体的开发已经启发新蹊径。 例如，在 DC/DC 转换器中，这些宽禁带技术实现较高开关速度，从而削减电感器、变压器和电容器的尺寸，通；辜跚岢亮坎⑾骷醭叽。 它们实现上述所有指标并在上世纪 90 年代达到转换效能。

一旦这些系统更切合推算机技术产业（与传统汽车造作商相比），新尺度和测试法式将逐步出现来确保其安全性和使用机能。

然而，2030 年的汽车告白可能不会推销马力，更可能张扬名为 Xeon、Snapdragon 和 Drive PX 的处置器的推算能力，为此，依然必要做出好多筹备工作。 不仅在开发和提炼技术方面，还在造订尺度和确保系统经过全面测试的方面。