2018年，基于德尔福提供的域控制器技术，奥地利TTTech开发了zFAS控制器，率先应用在奥迪A8当中。

从此之后，随着自动驾驶技术的发展，域控制器逐渐成为自动驾驶领域关注的焦点。

图片来源：SYSTEM Plus

说明：本文所讨论的域控制器是指算力大于5TOPS，通过外接摄像头、毫米波雷达、激光雷达等传感器，可以同时实现行车和泊车自动驾驶功能。（不含前视一体机）

01 基本架构

域控制器虽然比较复杂，但是其硬件最核心的主要是3个部分：计算、存储和通信。其基本架构如下所示：

图片参考：《高级别自动驾驶域控制器硬件通用设计规范（2023版）》，图片后处理：雪岭飞花

域控制器的主要性能和BOM成本，也基本上由计算、存储和通信这三部分决定。

细化一些的硬件架构示意图，如下所示：

图片来源：畅行智驾

1. 主要硬件模块

1）计算模块

域控制器经常被称为自动驾驶的“大脑”，“大脑”主要的职责就是计算，因此计算模块当然是域控制器中的最核心的部分，同时也是整个硬件中最贵的部分。

计算模块通常包含下面几种类型的计算单元：

AI处理器：运行深度学习算法，进行大模型的推理计算，实现环境感知和规划算法。这类处理器每家叫法略有不同，例如NPU、TPU、BPU等；

GPU或者FPGA：图像的色彩变换、图形矫正等处理；

DSP或者专用加速单元：专用的算法快速运算；

CPU：逻辑运算和决策控制，主要是高精度浮点数串行计算；

MCU：功能安全相关监控和诊断、车辆控制，具备较高的功能安全等级；

其中，前4个部分通常会被集成到1片SoC（System on Chip）中，使得资源利用更高，综合成本更低，有部分SoC甚至还集成了MCU。

根据不同的计算需求，一个域控制器中可能有多个SoC或者MCU，如下所示：

图片参考：《高级别自动驾驶域控制器硬件通用设计规范（2023版）》，图片后处理：雪岭飞花

2）通信模块

通信模块包括：域控制器对外通信，以及控制器内部的片间通信。

其中，对外通信的接口和通信对象，主要包括：

LVDS：摄像头、屏幕等；

Ethernet：激光雷达、区域控制器、T-Box等；

CAN：毫米波雷达、超声波雷达控制器、EPS、ESP、VCU等；

LIN：超声波雷达采用LIN总线就够了；

FlexRay：部分特定控制器；

RS232：导航定位等；

A2B：麦克风、音响、部分传感器等；

控制器内部的片间通信主要包括：SPI、I2C、PCIe、NVLink等。

3）存储模块

存储部分主要包括RAM、eMMC、Nor Flash、UFS等。

4）其他

除了上述三个核心模块之外，域控制器硬件还包括电源PMIC、信息安全芯片、阻容感被动器件、散热组件、外壳、接插件、PCB板等。

2. 域控制器的分类

根据所能实现功能的不同，域控制器的硬件构成差别巨大，其硬件成本可能从数千元到数万元不等。

通常根据算力的不同，将域控制器分为三类：

小算力平台：算力为5-30TOPS，也被称为轻量级行泊一体域控制器，可实现基本的L2功能；

中算力平台：算力为30-200TOPS，可实现高速NOA；

大算力平台：算力在200TOPS以上，可实现城市NOA；

02 小算力平台

1. 主要特点

主要芯片：单TDA4VM、J3/A1000L+MCU、SD5223等；

算力：5-30TOPS；

支持传感器：5~6Camera，3~5Radar；

实现功能：基本L2行泊一体，例如TJA、HWA、APA等；

2. 主要方案

1）单TDA4VM

参考架构如下：

在国内10~20万价格区间具备行泊一体功能的车辆中，采用TDA4方案的车型占到了40%~50%。

采用该方案的厂家众多，包括福瑞泰克，德赛西威、智驾科技、知行科技、易航智能、东软睿驰、佑驾创新、大疆、百度、纽迈科技等等。

2）J3+MCU

J3内部没有锁步核，因此为了满足功能安全的要求，如果采用J3的话，一般需要外挂一个MCU。

参考架构如下：

图片来源：映驰科技

采用该方案的有佑驾创新（iPilot 2）、映驰科技、纵目科技（Amphiman3000）、四维图新（单J3+RH850）、禾多科技（HoloARK1.0 单J3版）等等。

3）单A1000L

宏景智驾的IDDC产品采用了A1000L方案。

4）行歌SD5223

寒武纪行歌SD5223是面向L2+自动驾驶市场的产品，最大算力超过16 TOPS，单颗SOC可以实现行泊一体的功能，实现自动驾驶系统向5-10万元的入门级车型覆盖。

03 中算力平台

1. 主要特点

主要芯片：方案比较多，例如TDA4VH、J3+TDA4VM+MCU、2*TDA4VM、2*J3+MCU、3*J3+MCU、2*J3+TDA4VM+MCU、Xavier+MCU、J5+MCU、A1000+MCU、Orin-N+MCU等等；

算力：30-200TOPS；

支持传感器：10~11Camera，3~5Radar；

实现功能：高级L2行泊一体，可以实现高速NOA，记忆行车，记忆泊车等；

2. 主要方案

1）单TDA4VH或TDA4VM Plus

算力为24~32TOPS，参考架构如下：

2）J3+TDA4VM+MCU

福瑞泰克ADC20参考架构如下：

图片来源：福瑞泰克

3）2*TDA4VM

TI官方的双TDA4架构方案：

图片来源：TI

使用该方案的有：百度ANP2.0、大疆（D80）、智驾科技、易航智能（雷诺江铃-羿 、上汽大通等量产使用）。

4）2*J3+MCU

宏景智驾为2021款理想One提供的域控采用该方案。

5）3*J3+MCU

地平线官方提供的参考设计如下：

6）2*J3+TDA4+MCU

禾多科技HoloArk 1.0的高配版采用该方案（2*J3+TDA4+TC397）。

图片来源：畅行智驾

8）Xavier + MCU

德赛西威IPU3.0采用该方案。

9）J5 + MCU

地平线官方有参考设计支持，J5一般搭配使用S32G、TDA4等。

使用该方案的厂商有：禾多（HoloArk 2.0）、大陆、纵目科技（Ampheman 8000）、映驰、东软睿驰、佑驾创新等。

10）A1000+MCU

使用该方案的有吉咖智能、德赛西威（ICP Aurora）、清智科技等。

黑芝麻官宣在红旗EQM和江淮思皓品牌中量产该方案。

11）Orin-N+MCU

Orin-N为Orin-X的低配版本。

04 大算力平台

1. 主要特点

主要芯片：多个A1000/A1000Pro/A2000、J5以及Orin-X，配合MCU；

算力：>200TOPS；

支持传感器：10~13Camera，1~5Radar，以及1~3Lidar；

实现功能：L2~L3行泊一体，可以实现城市NOA，AVP等；

2. 主要方案

1）2*A1000 + MCU

黑芝麻提供的双A1000参考设计：

江汽集团、吉利等车企部分行泊一体车型使用该方案。

2）2*J5+MCU

有部分厂家的参考设计如下：

采用该方案的厂家有：采埃孚、东软睿驰、佑驾创新、易航智能等。

理想L8和比亚迪部分车型上使用该方案。

3）Orin-X + MCU

参考架构如下：

图片来源：英伟达

创时iECU采用该设计方案，在智己汽车上量产。

4）2*Orin-X + MCU

德赛西威IPU04采用该方案，在理想L9上量产。

图片来源：德赛西威

博世新一代高阶域控也采用了双Orin方案。

5）4*Orin-X+MCU

蔚来“Adam”计算平台采用4颗Orin。

图片来源：蔚来

6）2*J5+V3U+TC397

该方案的参考架构如下：

7）2*SA8650+S32G274

该方案的参考架构如下：

更换8620+TC377可构成中算力平台

该方案的参考架构如下：

05 舱驾融合平台

除了上述三种不同算力的自动驾驶域控制器之外，最近业内也在讨论舱驾融合，因此，出现了许多舱驾融合域控制器方案，本小节做一下简要介绍。

1. 主要特点

舱驾一体，是指在一个高性能计算单元内，实现座舱域与智驾域的融合，可同时支持智舱和智驾功能。

舱驾一体的主要优势在于：

降低成本：物料方面，相比于多SoC方案，单芯片集成度更高、使用物料更少，且共用一套散热系统带来散热成本下降；

降低通讯延时，优化功能体验：使舱和驾之间数据传输从板间通讯变为片内通讯并共享内存；

优化算力利用率：当前芯片还未做到完全的算力动态分配，但未来会从静态配置的算力迭代至动态分布的算力；

应用层面创新空间更大：舱驾融合后，有助于工程师在整体维度进行功能开发，相互调度各自服务或资源，从而融合出更有创新性的应用；

舱驾融合域控制器的参考架构如下：

图片来源：畅行智驾

2. 主要方案

业内不少厂家提出了各自的舱驾一体方案，有些方案还在论证阶段，仅供大家参考。

1）J5+8295+TC397

2）Orin-X+8295+TC397

3）Thor+S32G+TC397

4）Orin-X/J5+8295+S32G

5）Orin-X+8295+2*TC397

6）8775方案

高通的舱驾融合方案，采用8775或者8x9x系列SoC实现。

7）8295+S32G

该方案主要是零跑在使用。

图片来源：零跑汽车

06 结语

自动驾驶域控制器的硬件架构方案多种多样，具体如何选择，需要依据自动驾驶功能需求和成本空间，以及自身研发团队和合作伙伴的擅长领域，做灵活的选择。