近几年汽车电子电器架构发生了一些技术演变，从分布式架构向区域式架构演进，区域式架构的节点可以组成一个类似金字塔型的关系。在这个区域式架构的顶层，是中央计算单元，实现整车控制、智能座舱，以及ADAS自动驾驶等功能；中间层是区域控制器（ZCU）；ZCU的下一层，有非常多的传感器执行器节点，它们通过区域控制器就近连接。ZCU在整个架构中，起到承上启下的作用，是中央计算单元和边缘ECU节点之间的桥梁，因此在整个系统集成中起到非常重要的作用。

区域式架构（Zone）和区域控制器（ZCU），能够带来什么好处？

首先，区域式架构可以简化整车系统架构，可以较大程度地优化汽车通信和供电线束，从而降低整车重量、节约生产成本。


其次，区域控制器（ZCU）的另一个重要功能是通过e-Fuse实现智能配电。相比传统配电，智能配电可以实现更精细化的控制，提升车辆的安全性和环保节能性能。

再次，区域式架构同时带来软件架构的变化，也就是现在常被提及的SOA，把应用层逻辑与底层硬件部分解耦。

由此，也让通过OTA进行软件更新更容易实现，为用户带来车辆驾驶“常用常新”的体验。

意法半导体汽车应用创新中心

随着中国新能源汽车行业的快速发展，意法半导体为了适应行业发展趋势，于2019年在上海成立了新能源汽车技术创新中心（NEVCC），有超过50名经验丰富的资深工程师。在过去的几年中，NEVCC发布了包括新能源汽车主驱、OBC DCDC、高精度定位、智能驾驶、ZCU等前沿解决方案。

ZCU解决方案

意法半导体ZCU方案基于Arm® Cortex®-R52内核的Stellar G系列车规MCU。这颗MCU目前还未量产，是意法半导体车规MCU新品，性能非常强劲。PMIC芯片SPSB100专为高度集成的Stellar G系列车规MCU设计，同时还可为ZCU系统提供电源。


由于ZCU需要给下一级ECU供电对于供电可靠性有一定需求，我们的ZCU方案采用合路缓起芯片 STPM801，相比于普通的合路芯片，它具有缓起功能，可以缓解上电瞬间带来的Inrush电流冲击。

该方案还采用了意法半导体的明星产品，如HSD高边开关、半桥全桥驱动芯片，以及e-Fuse芯片。

ZCU方案采用意法半导体新一代产品，覆盖客户大部分应用场景，能够给客户提供软件和硬件设计参考，从而加速产品研发周期。

ZCU软件架构

ZCU遵循物理就近连接原则，意味着需要集成不同的功能模块；而这些不同的功能，可能由不同的研发团队开发，也有可能有不同的质量要求，或者不同的安全需求。MCU支持硬件虚拟化，可以运行Hypervisors和虚拟机，可以大大降低系统集成难度。

另外，该方案提供OTA支持以及ST产品的复杂驱动。

ZCU方案演示车模

在慕尼黑展会现场，我们为大家带来ZCU方案演示车模。这辆演示车集成了AVAS行人警示系统、数字钥匙、前后OLED灯，以及车门、座椅电机驱动等多种功能。通过一台平板代替中央计算单元下发服务调用，由ZCU具体执行。


ZCU演示车模搭载了DDS协议栈，来实现SOA。

另外，ZCU方案演示车模上还集成了OTA功能。

ZCU方案适用的ST汽车产品矩阵

意法半导体针对ZCU应用可提供高低边/e-Fuse驱动芯片、OLED/LED驱动芯片、电机驱动芯片、集成式门控驱动芯片、SBC/LDO/PMIC电源类芯片，以及ZCU方案的运算核心MCU