未来汽车电气/电子（E/E）架构——迈向全新电气/电子范式之路上的复杂性掌控
我是穿拖鞋的汉子，魔都中坚持长期主义的汽车电子工程师。
老规矩，分享一段喜欢的文字，避免自己成为高知识低文化的工程师：
做到欲望极简，了解自己的真实欲望，不受外在潮流的影响，不盲从，不跟风。把自己的精力全部用在自己。一是去掉多余，凡事找规律，基础是诚信；二是系统思考、大胆设计、小心求证；三是“一张纸制度”，也就是无论多么复杂的工作内容，要在一张纸上描述清楚；四是要坚决反对虎头蛇尾，反对繁文缛节，反对老好人主义。
不觉间来到九月，横坐在电脑前，敲击点文字，对自己也算一个时间的记忆，多年后再次点击，也期待那时会像触发记忆的闸口，让现在的这点岁月传递至那时那刻。
一、引言与背景动机
当前，汽车行业正经历的彻底变革在车辆的电气/电子（E/E）架构领域体现得尤为明显。作为几乎所有车辆系统的基础，E/E架构定义了整车E/E系统的结构，涵盖了所有E/E功能和组件。具体而言，E/E架构的组件包括：
-> 硬件组件
-> 软件组件
-> 用于数据通信的总线系统和网络拓扑结构
-> 车载能源网络
在过去的几十年里，如同几乎所有车辆领域一样，车辆的E/E领域也遵循着渐进式的发展路径。与此同时，随着大量新功能需集成到现有架构中，对E/E架构的要求也急剧提升。然而，种种迹象表明，继续沿用现有的渐进式发展模式来改进E/E架构将极为困难，且可能无法满足未来车辆的需求。特别是对于自动化、互联化和电动化的车辆而言，整体系统复杂度以及集成与验证的工作量将显著增加，以下示例便说明了这一点：
自动化车辆需要高性能计算来运行复杂软件，以处理来自各种来源的大量数据。因此，集中式硬件结构相较于多个较小且性能较弱的电子控制单元（ECU）具有明显优势。
-> 互联化车辆支持空中下载（OTA）软件更新，这对于安全关键型软件组件尤为重要。在此背景下，硬件和软件架构都必须支持生产后的软件远程适配。
-> 电动化车辆除了传统的12V电源网络外，还具备高压电源网络，这促使传统车载能源网络需要重新设计。
鉴于未来E/E架构面临的多重技术挑战，汽车行业目前正积极探索新的E/E架构开发与实施方法。特别是新兴的原始设备制造商（OEM）能够借鉴IT行业的做法，而传统OEM则往往受限于既定的流程、结构和供应商关系。例如，特斯拉能够从头开发自己的基于Linux的操作系统，而传统OEM则需考虑异构的遗留软件组件及其依赖关系。因此，传统OEM目前正在重组其流程、供应链和组织结构，以便能够重新设计其软件架构。大众汽车的CARIAD便是这样一个新成立的软件实体的典型例子。
综合考虑当前在技术、流程和组织层面的所有变化，可以明显看出，汽车行业即将转向一种新的E/E范式。这种范式转变不仅影响OEM和大型供应商，还将对所有在其产品组合中包含任何E/E硬件或软件组件的供应商产生广泛影响。以下各节将按照图所示的汽车E/E架构分层结构，详细阐述这种新型汽车E/E范式的特征与影响。
