1、内内容容目目录录1.汽汽车车 E/E 架架构构是软是软件件定定义义汽车汽车的的关键关键41.硬件架构升级：分布式向域控制/中央集中式发展41.硬件架构如何升级？42.硬件架构升级有何好处？62.软件架构升级：软硬件由高度耦合向分层解耦发展71.软件架构如何升级？72.软件架构升级有何好处？93.通信架构升级：LIN/CAN 向以太网发展91.通信架构如何升级？92.通信架构升级有何好处？112.谁谁是是 E/E 架架构构升级升级中中的的优优等生？等生？121.特斯拉 E/E 架构升级情况如何？122.其他玩家 E/E 架构升级如何？143.谁谁能能在在此此次次变革中变革中把把握握先先机？机？1
2、61.德赛西威162.中科创达173.四维图新174.伯特利185.星宇股份186.科博达197.均胜电子198.中国汽研191内容目录汽车 E/E 架构是软件定义汽车的关键4 1图图表表目目录录图 1：由控制指令运算为主的分布式 ECU 向 AI 运算的中央计算平台发展4图 2：博世 E/E 架构升级进程5图 3：同等功能应用条件下域控制算力设计需求更少6图 4：AutoSAR 核心合作伙伴8图 5：Classic AutoSAR 体系架构8图 6：Classic AutoSAR 架构框图8图 7：Adaptive AutoSAR 较 Classic AutoSAR 优势明显9图 8：各域之
3、间通过网关完成数据交换10图 9：未来车载以太网应用渗透率持续增加11图 10：车载以太网的发展过程11图 11：Model 3 网络拓扑图（2020 年 2 月）12图 12：Model 3 控制器主要负责单元13图 13：特斯拉 E/E 架构技术领先14图 14：宝马下一代 E/E 架构15图 15：丰田采用 Central&Zone 的 E/E 架构15图 16：安波福 SVA 架构15图 17：华为基于计算和通信的 CC 架构15表 1：传统汽车总线10表 2：主要企业 E/E 架构方案对比152图表目录图 1：由控制指令运算为主的分布式 E C U 向 A I1.汽汽车车 E/E 架
4、构是软件定架构是软件定义义汽车的关键汽车的关键汽车电子电气架构（又称 E/E 架构）是指整车电子电气系统的总布置方案，即将汽 车里的各类传感器、处理器、线束连接、电子电气分配系统和软硬件整合在一起，以实 现整车的功能、运算、动力及能量的分配。电子电子电电气架构气架构的的关键变化关键变化主主要要体体现在硬件架现在硬件架 构、软件架构、通构、软件架构、通信信架架构构三个方面。三个方面。1.硬硬件件架架构升构升级级：分分布式布式向向域域控控制制/中中央央集中式集中式发发展展1.硬件架构如何升级？硬件架构如何升级？智能网联化进程驱动智能网联化进程驱动 AI 算力需求呈现指数级算力需求呈现指数级提提升升
5、趋趋势势。AI 算力常指针对矩阵运算 做加速的能力，对应用于图像、视频等非结构化数据的运算处理的情况下，单位功耗将 更低，计算速度更快。传统汽车功能简单，与外界交互较少，常为分布式 ECU，其芯片 采用 MCU/MPU，主要为控制指令运算（约为百万条指令每秒）、无 AI 运算能力、存储 较小；智能网联汽车，不仅需要与人实现交互，也需要大量与外界环境甚至云数据中心 交互，将面临海量的非结构化数据需要处理，车终端中央计算平台将需要 500+百万条指 令每秒的控制指令运算能力、300+TOPS（即为 300*1012 次每秒）的 AI 算力。图图 1：由控制由控制指指令运令运算算为为主主的分布的分布
6、式式 ECU 向向 AI 运算的中央计运算的中央计算算平台平台发展发展数据来源：博世，佐思车研，东吴证券研究所由分布式由分布式 ECU 向域控向域控制制/中央集中架构方向中央集中架构方向发发展展。从博世对 E/E 架构定义来看，汽 车 E/E 架构的升级路径表现为分布式（模块化集成化）、域集中（域控制集中跨域融 合）、中央集中式（车载电脑车-云计算）。即为分布式 ECU（每个功能对应一个 ECU）逐渐模块化、集成向域控制器（一般按照动力域、底盘域、车身域、信息娱乐域和 ADAS3汽车 E/E 架构是软件定义汽车的关键图 1：由控制指令运算域等），然后部分域开始跨域融合发展（如底盘和动力域功能安
7、全、信息安全相似），并发展整合为中央计算平台（即一个电脑），最后向云计算和车端计算（中央计算平台）发 展。其中车端计算主要用于车内部的实时处理，而云计算作为车端计算的补充，为智能 汽车提供非实时性（如座舱部分场景可允许微秒级别的延迟）的数据交互和运算处理。图图 2：博博世世 E/E 架构升级架构升级进程进程数据来源：博世，东吴证券研究所绘制现阶段各主机厂规划的三种 E/E 架构分别为功能域（57 个域）、跨域融合（约 3 个 域）、中央计算平台+区控制器，主要区别在于：1）功能域控制方功能域控制方案案（即（即一一般车中分为般车中分为 57 个域，每个域中，域控制器个域，每个域中，域控制器即即为
8、为最最高决高决 策层策层）。基于每个功能域设置一个域控制器，域控制器之间通过以太网关进行连接。但 功能域方案，嵌入式控制器仍作为执行器和传感器的处理器存在于 E/E 架构中，但其软 硬件接口需要被标准化，可通过规模化来实现降低成本。域控制器可分为性能型和集成 型两类。a）性能性能型型域控域控制制器器：主要是指信息娱乐域和自动驾驶域的控制器，因其需要处 理大量的非结构化数据，需要强大的 AI 算力。由于该部分处理数据庞大，域控制方式 相对于分布式架构，实现相同性能情况下可降低成本。b）集成）集成型型域控域控制制器器：主要是指 动力总成域、底盘域和车身域的控制器，因其主要涉及通用的控制指令计算和通
9、讯资源，Classic AutoSAR 软件架构，对算力总需求较低。2）跨域融合方跨域融合方案案（即车（即车中中部分域开始融合成约部分域开始融合成约 3 个个域域，代表如华为代表如华为/大众方大众方案案，域域 控制器仍为最高决控制器仍为最高决策策层层）。为进一步提升性能、满足协同执行，又减少成本，跨域融合集 中化方案应运而生，即将两个或多个集成型域控制器合并为一个的方案。随着智能驾驶 进一步演进，L2 开始逐步要求执行机构协同操作，前期主要为动力总成域和底盘域的协 同控制，而且其功能安全、信息安全级别类似，可合并为一个域控制器，来实现协同操 作。域融合可以降低成本，但各域之间功能安全、信息安全
10、较大时，很难找到有效的方4域等），然后部分域开始跨域融合发展（如底盘和动力域功能安全、案以避免相互干扰。3）基于中央计算平台基于中央计算平台+区区控制器方控制器方案案（即车中只（即车中只有有一个中央计算平台一个中央计算平台，代代表表如特斯如特斯 拉方案拉方案，该计该计算算平台为平台为最最高决策层高决策层，而而区控制器区控制器受受中央计算平台统一中央计算平台统一管管理理，有利于协同有利于协同 各域统一执行各域统一执行）。中央计算平台+区控制器方案，满足集中化需求，尽量平衡成本。区控 制器是以物理区域来定义的控制器，典型代表如特斯拉。硬件成本降低主要体现在：1）区控制器可就近布线，减少线束成本；2
11、）分布式控制器集成，减少通信接口等。适合整 合为区控制器的功能主要为简单逻辑和非实时性要求功能（如电源分配、车身控制、热 管理和空调管理等）；而复杂逻辑及实时性要求较高的功能（如发动机管理、电机控制 等）尚不适合整合。1.1.2.硬件架构升级有何硬件架构升级有何好好处？处？1）硬件架）硬件架构构升级有升级有利利于提于提升升算算力利用力利用率率，减少，减少算算力设力设计计总需求总需求。一般芯片在参数 设计时按照需求值设计并留有余量，以保证算力冗余，主要因为汽车在实际运行过程中，大部分时间仅部分芯片执行运算工作，而且并未满负荷运算，导致对于整车大部分运算 处理能力处于闲置中，算力有效利用率较低。例
12、如泊车使用的倒车影像等仅泊车等部分 时段才执行运算操作。采用域控制器方式，可以在综合情况下，设计较低的总算力，仍 能保证整车在工作时总算力满足设计要求。图图 3：同等功同等功能能应用应用条条件件下下域控制域控制算算力设力设计计需求需求更少更少数据来源：东吴证券研究所绘制硬硬件架件架构构对算对算力力的的需需求，求，可可类比类比保保险险。若个人想要抵御风险，需要大量资金储备，因此大家都购买保险，将汇集在一起的保险资金资源池来抵御个人风险，总资金量需求 大大降低。分布式架构的芯片即为个人抵御风险储备，而域控制/中央计算平台即为总资 金量，域控制/中央集中式显然算力设计需求会更少。另一方面现阶段传统车
13、的智能功能并不丰富，智能车在未来功能扩展等方面预留较5案以避免相互干扰。图 3：同等功能应用条件下域控制算力设计需6多升级空间，若实现同功能应用、驾驶安全条件下进行对比，域控制/中央集中显然更经 济；若仅为传统车和智能车对比，智能车单车价值短期内显然为上升的。2）硬件架硬件架构构升级升级有有利于数利于数据据统一交统一交互互，实现，实现整整车功车功能能协同协同。传统主机厂方案采用 一个功能对应一套感知-决策-执行硬件，感知数据难以交互，也无法协同执行。而实现 真正意义上的高级自动驾驶，不仅需要多传感器共同感知外部环境，还需要对车内部各 运行数据进行实时监控，统一综合判断，并且执行机构协同操作。域
14、控制器/中央计算平 台可对采集的数据信息统一处理，综合决策，协同执行。分布式架构的感知分布式架构的感知数数据据无无法统法统一一决策处理决策处理，无无异于异于盲人摸象盲人摸象。例如，因单一传感器 仅可识别到局部环境，前方车上有一只宠物狗，各局部识别能力的传感器可获取到狗、前车、路肩等，但因为无法实时交互，从而反馈到决策-执行层后易产生误操作。而采用 域控制/中央计算平台方案可实现多种信息的融合处理，综合判断结果为一辆行驶在路 上的车内有一只狗，从而执行合理的操作，提高行车安全性。3）硬件架构升级有利硬件架构升级有利于于缩缩短线束短线束，降低故障率降低故障率，减减轻质量轻质量。采用分布式架构，EC
15、U 增多后线束会更长，错综复杂的线束布置会导致互相电磁干扰，故障率提升，此外也意 味着更重。集中式的控制器/中央计算平台的方式可减少线束长度，减轻整车质量。2.软软件件架架构升构升级级：软软硬件硬件由由高高度度耦合耦合向向分分层层解耦解耦发发展展1.软件架构如何升级？软件架构如何升级？传统汽车嵌入式软传统汽车嵌入式软件件与与硬硬件高度耦合件高度耦合，因此软因此软件依件依赖于硬件赖于硬件。在发展早期阶段，受 限于硬件资源匮乏，各类硬件种类繁多且各自具有差异性，因此最初的软件设计开发较 为封闭。随着汽车电子应用需求日趋复杂，传统汽车软件系统的缺陷逐渐暴露，包括：1）软件重用性极差；2）硬件平台各式
16、各样，难以统一、重用；3）软件模块化极其有限。例如，若 OEM 想要改变硬件，则需要重新测试验证整个软件堆栈。软件软件架架构构分分层层解解耦耦，促促使使软件软件通通用用性性，便便于于管管理理供供应商应商。AutoSAR 可提供标准的ECU 接口定义，模块化设计、从而使软件层和组件不受硬件影响，实现软硬件设计分离，从而使软件开发易管理，软件系统易移植、裁剪，也更易维护。2003 年，促进 ECU 软 件标准化的 AutoSAR 联盟成立，其联盟主导者是以主机厂/传统 Tier 1 级供应商为核心 的阵营。截止目前，联盟成员中核心成员有 9 家，包括 OEM（宝马、戴姆勒、福特、通 用、标致雪铁龙
17、、丰田、大众）、传统 Tier1(博世、大陆)。高级合作伙伴共有 58 家，如 华为、百度、长城、沃尔沃等都在发展伙伴的行列。此外还有发展伙伴、合作伙伴、参 会者等。AutoSAR 联联盟盟的设立是为了主机厂与各级供应商建立软件接口统一标准，更的设立是为了主机厂与各级供应商建立软件接口统一标准，更 好的区分供应商之好的区分供应商之间间的的责责任，便任，便于于主机厂主机厂/强强 Tier 1 供应商管理整个供供应商管理整个供应应链。链。6 多升级空间，若实现同功能应用、驾驶安全条件下进行对比，域控图图 4：AutoSAR 核心合作核心合作伙伴伙伴数据来源：AutoSAR 官网，东吴证券研究所软件
18、架构逐渐由软件架构逐渐由 Classic AutoSAR 向向 Classic AutoSAR+Adaptive AutoSAR 混合式混合式 方向发展。方向发展。AutoSAR 软件架构主要分为 Classic AutoSAR 和 Adaptive AutoSAR 两类，Classic AutoSAR 较为成熟，广泛应用于传统汽车嵌入式软件中，Adaptive AutoSAR 尚处 于发展初期，主要面向更复杂的域控制器/中央计算平台等。Classic AutoSAR 基础软基础软件件分为四层分为四层，分别为服务层、ECU 抽象层、微控制器抽象 层和运行时环境，运行时环境使应用软件从底层软件和
19、硬件平台相互独立。除此之外还 包括复杂驱动程序，由于对复杂传感器和执行器进行操作的模块涉及严格的时序问题，这部分暂时未被标准化。图图 5：Classic AutoSAR 体系架构体系架构图图 6：Classic AutoSAR 架构框图架构框图数据来源：CNDS，东吴证券研究所数据来源：CNDS，东吴证券研究所Adaptive AutoSAR 相相较较于于 Classic AutoSAR 具有软实时、可在线升具有软实时、可在线升级级、操操作系统作系统 可移植等优势可移植等优势。Classic AutoSAR 是基于强实时性（微秒级）的嵌入式操作系统上开发出 来的软件架构，可满足传统汽车定制化的
20、功能需求，但受网络的延迟、干扰影响较大，无法满足强实时性。随着自动驾驶、车联网等应用的复杂化，软实时性的软件架构系统7图 4：A u t o S A R 核心合作伙伴数据来源：A u t o S A RAdaptive AutoSAR 诞生，其主要用于域控制器/中央计算平台，相对于 Classic AutoSAR 的优点：1）为软实时系统，偶尔超时也不会造成灾难性后果；2）更适用于多核动态操 作系统的高资源环境，如 QNX；3）软件功能可灵活在线升级。图图 7：Adaptive AutoSAR 较较 Classic AutoSAR 优势优势明显明显数据来源：CNDS，东吴证券研究所绘制1.2.
21、2.软件架构升级有何软件架构升级有何好好处？处？1）软件架构升级有利于软件架构升级有利于软软硬件解耦分层硬件解耦分层，利于实利于实现现软软件件/固件在线升级固件在线升级、软软件件架构架构 的软实时的软实时、操作系统可操作系统可移移植植。传统汽车嵌入式软件与硬件高度耦合，为应对越来越复杂 的自动驾驶应用和功能安全需要，以AutoSAR 为代表的软件架构提供接口标准化定义，模块化设计，促使软件通用性，实现软件架构的软实时、在线升级、操作系统可移植等。2）软软件架构升级件架构升级有有利于采集利于采集数数据信息多功据信息多功能能应用，有应用，有效效减少硬件需减少硬件需求求量，真正实量，真正实 现软件定
22、义汽车现软件定义汽车。若未实现软硬件解耦，一般情况下增加一个应用功能则需要单独增加 一套硬件装置，采集的数据信息仅一个应用功能可以利用。现阶段，自动泊车雷达和自 适应巡航的摄像头、雷达采集数据不可交互，若打通整个汽车软件架构，各数据特征有 效利用，实现多个应用共用一套采集信息，有效减少硬件需求数量。3.通通信信架架构升构升级级：LIN/CAN 向以向以太太网网发展发展1.通信架构如何升级？通信架构如何升级？自动驾驶需要以更自动驾驶需要以更快快速速度度采集并处理更多数采集并处理更多数据据，传传统汽车总线无法满统汽车总线无法满足足低低延延时时、高高 吞吐量要求吞吐量要求。随着汽车电子电气架构日益复
23、杂化，其中传感器、控制器和接口越来越多，自动驾驶也需要海量的数据用于实时分析决策，因此要求车内外通信具有高吞吐速率、低延时和多通信链路。在高吞吐速率方面，LIDAR 模块产生约 70 Mbps 的数据流量，一个摄像头产生约 40 Mbps 的数据流量，RADAR 模块产生约 0.1Mbps 的数据流量。若L2 级自动驾驶需要使用 8 个 RADAR 和 3 个摄像头，需要最大吞吐速率超过 120Mbps，而全自动驾驶对吞吐速率要求更高，传统汽车总线不能满足高速传输需求。8A d a p t i v e A u t o S A R 诞生，其主要用于域控制器/表表 1：传统汽传统汽车车总线总线汽汽
24、车串行车串行总总线线首首次上市次上市时时间间介绍介绍CAN（控制器局域网）1983由 Bosch 开发的一种共享串行总线，传输速率可达 1 Mbps。其优点是经济高效、可靠性高；缺点是共享访问，带宽较低，主要适用于动力总成、底盘和车身电子设备中使用。LVDS(低压差分信令)1994是一种点到点链路，不能满足多链路信息传输。传输速率可达几百 Mbps，成本比 MOST低，多用于传输摄像头和视频数据；缺点：每个 LVDS 链路一次只能连接输入/输出。LIN(局域互连网络)1998由 OEM 和技术合作伙伴联盟开发，其速率约几十 Kbps，成本比 CAN 低，主要适用于车身电子设备，例如镜子、电动座
25、椅和配件等。MOST(媒体定向系统传输)1998采用环形体系结构，使用光纤或铜缆互连，速率20Mbps，其优势是带宽较高，但价格较为昂贵。它最初仅适用于摄像头或视频连接。FlexRay2000由 FlexRay 联盟开发，速率10 Mbps 的共享串行总线，优势是带宽比 CAN 高，但成本较高，而且需要共享使用媒体。主要应用于高性能动力总成和安全系统，如线控驱动、主动悬架和自适应巡航控制。CAN FD（灵活数据速率）2012由 BOSCH 发布的标准，传输速度最高 8Mbps 它是对原始 CAN 总线协议的扩展。CANFD 通过最大限度缩短协议时延和提供更高带宽，实现更精确和接近实时的数据传输
26、。数据来源：keysight，百度百科，东吴证券研究所集带宽更宽集带宽更宽、低延时等低延时等诸诸多优多优点点的以太网有的以太网有望望成成为为未来车载网络骨干未来车载网络骨干。车载以太网 是汽车中连接电子元器件的一种有线网络，具有带宽较宽、低延时、低电磁干扰、低成 本等优点。在 2010 年左右，以太网从 DLC 诊断端口到网关只有一条 100Base-T1 1TPCE（速率为 100Mbps）基带传输系统，仅用于诊断和固化软件更新。随着以太网技术发展，2015 年起，以太网由诊断应用逐渐延伸至信息娱乐域和 ADAS 系统，未来技术进一步 突破，1000Base-T1 RTPGE（速率为 1Gb
27、ps）以太网将成为新网络骨干。各域通过网关完成各域通过网关完成数数据据交交换换。各企业对控制域划分不尽相同，根据博世将汽车分为 五大控制域，包括车身电子系统、娱乐信息系统、车辆运动系统、安全系统以及辅助驾 驶系统，每个域下继续细分各个子域。这其中，每个域或子域对应相应的域控制器 DCU 和 ECU，并通过网关实现数据交换，共同构成汽车 E/E 架构。图图 8：各域之各域之间间通过通过网网关关完完成数据成数据交换交换数据来源：博世，东吴证券研究所9表 1：传统汽车总线汽车串行总线首次上市时间介绍C A N 由 B1.3.2.通信架构升级有何通信架构升级有何好好处？处？LIN/CAN 总线向以太网
28、总线向以太网方方向发展，满足高速向发展，满足高速传传输输、低延迟等性能需求。低延迟等性能需求。由于智能 网联汽车应用越来越复杂，大量的非结构化数据（如图片、视频等）虽然携带的信息非 常丰富，但其对数据传输要求极高，传统汽车电子电气架构的 LIN/CAN 总线不能满足 高速传输的需求。以太网因具备大带宽、高通量、低延迟等优势，将成为应用于汽车主 干网络的主要方案。采用以太网方案线采用以太网方案线束束更更短短，同时也可减少安装同时也可减少安装、测测试成本试成本。线束在重量和成本方面 都位列汽车零部件第三，其中在成本方面，线束安装占人工成本的 50%。根据 Broadcom 和博世调查数据显示，达到
29、同等性能条件下，通过使用非屏蔽双绞线（UTP）的以太网 电缆和更小的紧凑型连接器，连接成本最多可降低 80，线缆重量最多可减轻 30。图图 9：未来车未来车载载以太以太网网应应用用渗透率渗透率持持续增续增加加图图 10：车载车载以以太网太网的的发发展展过过程程数据来源：keysight，东吴证券研究所数据来源：keysight，东吴证券研究所101.3.2.通信架构升级有何好处？图 9：未来车载以太网2.谁谁是是 E/E 架构升级中的架构升级中的优优等生？等生？1.特特斯拉斯拉 E/E 架架构构升升级级情情况况如如何何？特斯拉特斯拉 E/E 硬件架构已发展为中央集中式架硬件架构已发展为中央集中
30、式架构构，即，即 CCM（一个电脑一个电脑）+三大区控三大区控 制器制器。CCM（自动驾驶及娱乐控制模块）为整车最高决策模块，而区控制器是按照车的 位置划分，主要接受 CCM 指令的统一指挥，区别于域控制器（整车同时有多个决策控 制器）的提法。即采集数据均由 CCM 统一处理、决策，并指挥各执行机构协同操作。图图 11：Model 3 网络拓扑网络拓扑图（图（2020 年年 2 月）月）数据来数据来源源：冷酷的冬瓜公众号解码特斯拉电子电气架构，东吴证券研究所整理绘制根据技术专家冷酷的冬瓜公众号分析，Model3 的 E/E 架构硬件模块主要包括自动 驾驶及娱乐控制模块（CCM，为 FSD 等芯
31、片组成）和 3 个车身区控制器 BCMFRONT/LEFT/RIGHT 等。CCM 是整车最高决策者，接管所有辅助驾驶相关的传感器，例如摄像头、毫米波雷达等，并管理各核心控制器。前车身控制器，由于位置靠前，主 要负责执行自动驾驶模块、座舱模块、压缩机及车前灯等；右车身控制器，负责气囊控制、12 个超声波泊车雷达、热管理、扭矩控制等；左车身控制器，负责内部灯光、后电 机控制、充电模块等。11谁是 E/E 架构升级中的优等生？图 1 1：Mo d e l 3 图图 12：Model 3 控制控制器器主主要要负责单负责单元元数据来源：冷酷的冬瓜公众号，东吴证券研究所绘制FSD 芯片是硬件架构升芯片是
32、硬件架构升级级的重要一环的重要一环。FSD 芯片 AI 算力 72TOPS，功耗仅 36W，能耗比 2 TOPS/W 优于采用英伟达的上一代方案 PX2。FSD 为 SOC 异构芯片，即包括ISP+CPU+GPU+2 个NPU。NPU 即为神经网络处理器可提供AI 算力，每个NPU 36TOPS。芯片只通过了 AECQ-100 车规级认证，未过功能安全 ISO26262 的认证。整个中央计算 平台采用两颗 FSD 芯片进行运算交叉验证，若处理结果一致则通过执行，若不一致则重 新计算以达到安全冗余。软件架构分层解耦软件架构分层解耦，采采用用开源软件平台开源软件平台，用户即用户即为为研发一份子模式
33、研发一份子模式，实现实现不不断断 OTA 升级升级。1）分层解耦分层解耦:特斯拉没有按照基于功能进行软件开发的模式，而是资源共用的开 发模式，各种感知数据均可服务所有上层应用。感知数据的充分利用，有效减少硬件资 源的需求。2)开源软件平开源软件平台台：特斯拉并未采用传统汽车主机厂主导的 AutoSAR 的软件架 构，而是采用开源软件平台，其操作系统基于 Linux 深层次改造，以及深度学习框架、后台均采用开源软件架构。开源架构即开放软件的源代码，以求共同更新软件，以维护 汽车系统的安全。3）用户为研发一份子用户为研发一份子：随着人工智能时代的到来，软件迭代由工程师 堆叠模式逐渐演变为数据驱动模
34、式，特斯拉智能汽车年产销量已初具规模，用户即为研 发的一份子，不断丰富数据库，从而在整个生命周期不断进行 Bug 修复以及软件优化、新功能导入。而传统主机厂虽然年产销量基数较大，但是智能汽车基数却几乎为 0，传 统主机厂数据劣势凸显。Model 3 开始部分应用开始部分应用以以太太网网，核心控制器，核心控制器之之间间环环状连接实现冗余。状连接实现冗余。Model 3 的通 信网络同时采用以太网和传统 CAN/LIN 总线，其中 CCM 内通过以太网连接，其他控制 器主要基于传统总线网络连接到 CCM。各主要控制器之间环状链接，关键功能互为备 份，从而产生冗余。12图 1 2：Mo d e l
35、3 控制器主要负责单元数据来源：冷酷的2.2.其其他他玩玩家家 E/E 架架构构升升级级如如何？何？从车企角度来看从车企角度来看，E/E 架构集成度排名分别架构集成度排名分别为为：特特斯斯拉拉，传统强外传统强外资资，国国内内自自主主/造造 车新势力。车新势力。1）国内自主国内自主品品牌和造车新势力牌和造车新势力 E/E 架构架构按照博世的 E/E 架构标准来看，仍 属于分布式 E/E 架构，主要呈现特点为硬件方面仍主要为单一功能对应单一 ECU；软件 方面在线升级能力较弱或无在线升级能力；通信架构方面仍为传统 Can 总线。2）大众、大众、奥迪奥迪、通用等通用等强强外资车外资车企企最新（或近期
36、规划）车型的 E/E 架构属于（跨）域集中 E/E 架 构类型，硬件方面由分布式升级为域控制或跨域控制；通信架构方面采用核心高速 Can 骨干总线且具有软件部分在线升级能力。3）特斯拉特斯拉的发展最为领先，Model 3 采用中央 集中式 E/E 架构，同时具备车载电脑（CCM）+区控制器，自研的操作系统，可实现整 车 OTA，具有部分以太网。图图 13：特特斯拉斯拉 E/E 架构技术领先架构技术领先数据来源：佐思车研，东吴证券研究所绘制宝马下一代宝马下一代 E/E 架构，架构，采采用的为中央集中式用的为中央集中式构构架架，计划于计划于 2021 年左右量产年左右量产。硬件 方面采用英特尔的至
37、强服务器 CPU+3 颗 EyeQ5 共同组成一个中央计算平台；在软件方 面开发基于Classic AutoSAR 和Adaptive AutoSAR 混合的通用软件框架，自研操作系统。宝马下一代架构已形成一个可升级、可扩展、可复用以及可移植的全新中央集中式架构。丰田则将采用中央丰田则将采用中央集集中中+区控制器区控制器(Central&Zone)的的 E/E 架构方案。架构方案。此硬件方案 类似特斯拉硬件方案，全新架构将具备空间优势、ECU 集成降低成本、车型覆盖多、可 扩展性、轻量化等特点。软件架构方面车端仍主要使用 Classic AutoSAR 和 AdaptiveAutoSAR 混合
38、的通用软件框架，云端或将使用非 AutoSAR 软件架构。大大众众 ID.3 将搭载名为将搭载名为 E3 的跨域融合式架的跨域融合式架构构（又又称称车车载订阅服务构架载订阅服务构架），），计计划于划于 2020 年左右量产年左右量产。大众 ID.3 计划于 2020 年左右量产，仍差特斯拉一代。大众的架构有它的 合理性，SAS 分别为：1）基础服务单元，分别包含网关、车身、底盘等；2）智能座舱 的域控制器；3）自动驾驶的域控制器。虽不是中央集中架构（即一个电脑），但也使得 软硬件有相当程度的解耦，减少了系统复杂性。由于大众仍主要依赖多个传统供应商共132.2.其他玩家 E/E 架构升级如何？图
39、 1 3：特斯拉同实现完整软件系统，受功能安全标准束缚，所以软件架构依赖 AutoSAR 架构，即上 下级接口标准化，实际为了更好划定供应商之间交接界面和分清责任，更好管理供应链。Classic AutoSAR 面向执行架构，Adaptive AutoSAR 面向更复杂的服务框架，与特斯拉软 件系统相比更为繁重。此外，通用全新一代 E/E 架构 Global B，将搭载在全新凯迪拉克CT5 上，仍为域集中 E/E 架构。图图 14：宝马宝马下下一一代代 E/E 架构架构图图 15：丰田丰田采用采用 Central&Zone 的的 E/E 架构架构数据来源：佐思车研，东吴证券研究所数据来源：汽车
40、 ECU 开发，东吴证券研究所安波福、华为等安波福、华为等 Tier1 级供应级供应商商/科技公司也纷纷科技公司也纷纷部部署署 E/E 架构，或将打破架构，或将打破原原由主由主 机厂主导整个汽车机厂主导整个汽车产产业业链链的固有格局。的固有格局。安波福已于 2020 年 1 月正式发布全新 SVA 架 构，并计划 2022 年实现半中央集中式架构、2025 年实现中央集中式架构。华为提出基 于计算和通信的 CC 架构，由智能座舱、整车控制、智能驾驶三大域控制器构成，为跨 域融合架构方案。此外，大陆、博世等也纷纷提出下一代 E/E 构架。图图 16：安安波福波福 SVA 架构架构图图 17：华为
41、华为基基于计于计算算和和通通信信的的 CC 架构架构数据来源：佐思车研，东吴证券研究所数据来源：华为，东吴证券研究所表表 2：主要主要企业企业 E/E 架构方案对比架构方案对比特特斯拉斯拉通用通用大众大众宝马宝马安安波福波福计算平台HW3.0EOCMICASUltraSVA14同实现完整软件系统，受功能安全标准束缚，所以软件架构依赖 A15集中度中央集中域控制跨域融合中央集中半中央集中/中央集中芯片组合FSD/Xeon+EyeQ5*3Intel量产时间20192020202020212022/2025特点智能化标杆量产级 L2+SOA 架构自有操作系统L4 级别600W 水冷高可靠性冗余设计；
42、可适配多个整车平台数据来源：地平线，东吴证券研究所3.谁能谁能在在此次变革中把握此次变革中把握先先机？机？软件定义汽车大背景，E/E 架构是智能网联汽车发展的关键。E/E 架构升级的核心 技术涉及芯片/计算平台、操作系统、软件架构、以太网、5G、云计算等，拥有某一项或 多项核心技术优势的玩家（特斯拉、华为、英伟达、英特尔、BAT 等）或将在此次大变 革中成功切入智能汽车领域，并构建庞大的生态体系。传统汽车产业链中依靠产品升级、新业务拓展或绑定技术优势巨头带来单车价值量提升，从而在此次变革中把握先机。重 点推荐【德赛西威德赛西威】（智能座（智能座舱舱+ADAS），受益标的【中科创达【中科创达+四
43、维图四维图新新+伯伯特特利利+星宇星宇 股股份份+科博达科博达+均胜电子均胜电子+中国汽研中国汽研】。1.德德赛赛西西威威德赛脱胎于中欧电子，注入了德国文化因子，现惠州市国资委控股。三大产品模块：拳头业务智能座舱（营收占比 90%+），战略业务智能驾驶+网联服务。核心生意模式：对接纯软件与主机厂之间的需求，处于中间层角色，需具备软硬件一体化能力。核心竞 争力：持续加大研发投入构建技术壁垒，且保证优良制造工艺及成本管控能力。受国内 乘用车需求下行+战略业务研发持续投入，2018-2019 年业绩进入下行周期。智能座舱业智能座舱业务务：国产替代加：国产替代加速速+一芯一芯多多屏升级，量价齐升可期屏
44、升级，量价齐升可期。德赛卡位于智能座 舱产业链中游一级供应商角色，全球车载娱乐系统（中控屏为主）市占率 4%，国内车 载信息娱乐系统（中控屏+软件解决方案）市占率约 13.9%。德赛智能座舱业务的核心增 长逻辑：1）凭借技术+成本+客户优势，加速车载娱乐系统国产替代，逐步淘汰尾部竞 争对手，市占率有望持续上升。2）一芯多屏融合，由分布式离散控制向座舱域控制高度 集成是智能座舱当下最重要升级方向，下游主机厂自身研发实力仍在布局中，中短期对 一级供应商依赖度较高，为德赛成长提供良好时间窗口。战略业务战略业务：ADAS 产品放量进行时产品放量进行时，车车联网平台联网平台积积极推进极推进。德赛 201
45、6 年成立 ADAS 事业单元，360 度高清环视系统+全自动泊车系统+24G/77G 毫米波雷达先后量产，成为 未来 3 年新增盈利点。2019 年公司获得国内领军车企下一代全自动泊车和代客泊车产 品的平台化项目定点；360 度高清环视系统已在多个车型上配套量产；77G 毫米波雷达 获得自主品牌车企订单。2020 年 L3 级自动驾驶域控制器于小鹏 P7 上配套量产。5G 商 用+11 部委联合下发政策推动智能汽车发展，V2X 车联网应用加速，德赛 2018 年成立1 5 半中央集中芯片组合F S D/X e o n+E y e Q 5*3 I n16车联网事业单元，T-Box+V2X+车联
46、网平台逐步落地商业化。2019 年 T-Box 产品已在多 个车型上配套量产；V2X 产品获得合资品牌车企的项目定点，计划于 2020 年量产。2.中中科科创创达达中中科创科创达达是是全全球球领先领先的的智智能能操作操作系系统提统提供供商商，主要致力于提供智能操作系统产品、技术及解决方案，可应用于智能手机、智能物联网、智能网联汽车等领域。中科创达凭 借多年在 Android、Linux 等操作系统技术的研发与创新，形成了从硬件驱动、操作系统 内核、中间件到上层应用全面的技术体系。中科创达战略合作资源优秀，除了是高通生 态体系下重要的基础软件供应商外，与华为也有深度的合作关系。凭借操作系统和中凭
47、借操作系统和中间间件件技技术优术优势势，赋能座舱，赋能座舱产产业业智智能化变革。能化变革。中科创达自 2013 年 开始布局汽车业务，专注于打造基于智能操作系统技术的智能网联汽车平台产品，已形 成集软件 IP 授权、产品售卖、开发服务于一体的业务模式。2016 年中科创达通过收购 爱普新思(汽车信息娱乐系统)和 Rightware（汽车用户界面软件技术），进一步为客户带 来全栈式智能座舱的技术能力。目前中科创达的汽车业务客户在全球超过 100 家，业务 收入也持续高速增长，2016 至 2019 年复合增速高达 118.4%，其中 2019 年汽车业务实 现收入 4.81 亿元，同比增长 72
48、.3%，汽车业务收入占比 26.3%。3.四四维维图图新新四维是中国领先的四维是中国领先的导导航航地地图供应商图供应商。四维长期致力于地图、自动驾驶、芯片、位置 大数据服务、车联网等领域。其中在地图领域，四维是由国家测绘局创建的唯一专业从 事测绘的国家级企业，经多年的创新发展，导航地图已位列中国第一、全球第五。导导航航&ADAS 业务业务：L3 级级地图量产地图量产，长期发展长期发展可期可期。2019 年四维导航/ADAS 业务 分别实现营收 8.3/1.0 亿元，同比+7.2%/+96.5%，业务收入占比 36.0%/4.5%。导航业务 产品主要包括地图数据、数据编译以及导航软件。ADAS
49、业务产品主要包括 ADAS 地 图、HD 地图数据、高精度定位产品及 ADAS 整体解决方案。四维已具备 L3 级自动驾 驶高精度地图的量产能力，L4 级方面也进入准量产阶段。2019 年 2 月，四维与宝马汽 车签署协议，将为其在中国销售的 2021 年-2024 年量产上市的宝马集团所属品牌汽车提 供 Level3 及以上自动驾驶地图产品和相关服务，是国内首个 L3 及以上自动驾驶地图订 单，展现公司地图领先地位。其他业务其他业务：位位置置大数大数据据&车联车联网网&芯片不断取得芯片不断取得新突新突破破，进一步完进一步完善善智能网智能网联联生态。生态。2019 年车联网/芯片/位置大数据业
50、务分别实现营收 7.0/4.1/2.4 亿元，同比+28.5%/-29.2%/+36.6%，业务收入占比 30.2%/17.7%/10.4%。在车联网方面，参股公司四维智联 以大数据/AI 为驱动，加大生态资源整合力度，打造通用型车联网云平台及服务组件。在芯片方面，IVI 芯片已在后装市场取得一定优势，并不断向前装市场拓展市场份额；AMP 车载功率电子芯片出货量持续提升；MCU、TPMS 芯片分别在 2018 年、2019 年底 实现量产。在位置大数据服务方面，三维可视化和分析能力持续增强，传感器云平台可1 6 车联网事业单元，T-B o x+V 2 X+车联网平台逐步落地商17以支持海量车载
