长城新电子电气架构的“多重个性”:SOA设计 高模块化 低耦合

SOA、API、SOC、ENTHENET、VIU、SOTIF…….是最令人印象深刻的技术术语。如果事先不了解他们，很多人会认为这是一场关于互联网技术的“黑话”讨论。

但实际上，这是长城汽车咖啡智能2.0的技术分享会。9月28日，长城汽车三位技术专家围绕咖啡智能2.0新的电子电气架构，与外界分享了长城汽车在电子电气架构方面的思考和部署。

今年6月，长城汽车在第八届科技节上发布了咖啡智能2.0战略，全面升级了仅一年前发布的咖啡智能科技品牌。目标是使汽车成为未来的旅行伙伴，能够思考、判断和可持续发展。长城汽车将此次升级视为“从感知智能到认知智能时代的里程碑式飞跃”。

据官方介绍，咖啡智能2.0的智能中心是全新的电子电气架构，是本次沙龙讨论的焦点。为什么要升级电子电气架构？长城汽车新的电子电气架构有哪些优势？对于用户来说，这种偏向于底层设计的概念会给消费者带来什么便利？每一个看似晦涩的技术话题都用简单的方式进行了解读。

把GEEP的进化看作是一次“功能分类收纳”

车内ECU(电子控制单元)的爆炸是电子电气架构升级的首要原因。

近年来，随着智能汽车的到来，电子控制单元的数量成倍增加。以长城汽车为例。几年前，每辆自行车的电子控制单元不到20个，但现在每辆自行车的电子控制单元的最大数量已经超过100个。

这给整车企业带来了很多麻烦。一方面，电子控制单元的增加导致线束的增加，线束的方向和空间排列受到挑战。另一方面，ECU之间存在高度的耦合关系和依赖关系，即“一步一个脚印”。每次一个新的功能改变，就必须推动不同ECU的改变，这就意味着厂商要为试车验证付出更长的周期和更高的成本。

此外，汽车正在从传统的机械产品向智能移动终端转变，无论是全生命周期功能的迭代更新，还是个性化的服务和响应速度，都对ECU的功能和数量再次提出了新的要求。

传统的分布式体系结构无法很好地管理快速增长的电子控制单元数量。为此，长城汽车采取了类似“功能分类存储”的思路，即针对车云集中、软硬件分离、服务协同，减少ECU数量，进行功能一体化管理，这也是目前主流的解决方案。

2020年，长城汽车开发了GEEP 3.0电子电气架构，由分布式架构变为功能域架构，架构调整为车身控制、动力底盘、智能座舱、智能驾驶四大域控制器，实现软件自主。目前，GEEP 3.0已经应用于长城汽车的所有车型。

为了进一步集中车辆控制软件，实现高效集成管理、高安全性和可靠性以及更快的需求响应，长城汽车再次高度集成车辆软硬件，形成了基于中央计算和区域控制的下一代新型电子电气架构————GEEP 4.0。

据长城汽车电子电气架构技术总监邢介绍，新的电子电气架构采用SOA(面向服务架构)设计理念，开放标准API(应用编程接口)，充分满足用户的智能化需求。预计明年上市，将率先搭载在长城汽车全新的电动和混合动力平台上，然后推广到旗下所有车型。

值得一提的是，更高水平的GEEP 5.0的研发与GEEP 4.0同步启动。GEEP 5.0将实现整车只有一个大脑，完全形成智能机器人，实现100%SOA，全面完成标准化软件的建设。

这种模块化拆装将促进整车全生命周期功能的迭代升级。对于用户来说，可以根据自己的需求和喜好动态订阅升级车辆服务功能，无需等待软件升级批次，这就是降低ECU之间耦合度的目的。

对于长城汽车来说，智能场景可以灵活部署，标准化界面可以实现开放服务，联合开发者可以为用户提供全场景的智能出行服务，从而构建长城汽车的创意生态。

据介绍，在长城汽车最新架构平台中，已在车身领域、动力底盘领域、智能座舱领域、智能驾驶领域实现了导航、高精度地图、娱乐、车内外摄像头、音乐播放、人脸识别等软件系统数十个标准化服务接口，可与外部应用连接，实现功能扩展。

全新电子电气架构的“多重人格”.

长城汽车GEEP 4.0有三个大脑，即中央计算和智能。

能座舱及高阶自动驾驶。其中，中央计算跨域整合了车身、网关、空调、动力/底盘控制及ADAS功能，它的主SOC算力高达30KDMIPS，能够高效保障车机系统的控制和响应。同时，中央计算单元拥有成熟的视觉处理芯片解决方案，18路CAN FD、4路LIN以及11路车载以太网，支持64GB存储和1GB内存，完全可满足未来车机系统功能融合的算力和通信等需求。

在软件架构上，微控制单元核、高性能计算核及中间件等底层软件均采用不同架构。应用软件层面，将大数据、云诊断、信息安全等软件系统融合，实现功能集成；硬件架构上，全新电子电气架构采用区域化设计，高度整合了CEM、AC、PDCU等在内的诸多整车硬件，优化线束长度近300米，减重超2公斤，很大程度减少了整车线路的复杂度。

长城汽车电子电气架构工程师武中峰表示：“在汽车的功能越来越多的行业大趋势下，我们的芯片算力不断提升，GEEP 4.0的ECU数量有所减少，实现车机系统高度整合，有效保障整车的稳定与安全性，这是我们长城汽车全新电子电气架构的一个优势。”

保障用户用车安全与便利度

对于用户而言，长城汽车的全新电子电气架构为用户提供了功能安全、网络安全、平台安全、SOTIF等全方位、全栈式的安全保障。

以功能安全为例，长城汽车建立了符合国际ISO26262标准，标准的流程覆盖车型开发的全生命周期。比如，想要设置一个灯，从最开始的设计阶段就要考虑会不会给客户带来风险，一直到装车之后的验证完毕，整个流程开发都会贯彻ISO 26262的体系流程。在开发阶段，也会从感知、控制、执行、电源、通信、线束各个方面排除冗余设计，保证了用户在使用车时的车身安全和人身安全。

此外，长城汽车的SOTIF（预期功能安全）符合了最新的标准ISO 21448体系，覆盖道路环境、自动驾驶系统等方面，有效地消除车主的安全顾虑，提升消费者对智能驾驶的信心度。

在消费者关注的个人信息安全方面，长城汽车从车身、车外进行信息安全认证。通过车内硬件加密、通信加密、多域安全技术的隔离等技术，全维度、高纵深地打造一个网络安全架构。

除了功能安全，出行安全、信息安全，长城汽车的全新电气电气架构在车辆生命周期内也提供了多维度的升级，支持FOTA、SOTA、DOTA;支持本地、远程、预约、离车、U盘升级；同时支持整车所有ECU OTA功能，包含动力底盘系统、影音娱乐系统、车身系统、智能驾驶系统等。

长城汽车的全新电子电气架构的云诊断方式为售后服务带来便利，基于车端、云端功能的部署，实现远程对车辆故障信息诊断，可以远程对车辆进行维修。在保证诊断和维修时效性同时，通过诊断知识库可以智能化地识别、分析，并匹配最优的维修方案，有效解决了4S店人员不足、技术受限的短板，真正做到快速为用户排忧解难。

交流中，长城汽车电子电气架构工程师王海鹏表示，后期长城汽车还会专门针对GEEP 4.0架构和其催生出的新技术进行多方验证，从全开发流程保证整个架构的安全性和可靠性。