汽车电子控制单元架构的发展：ECU、DCU和MDC

电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU）是汽车专用微机控制器。一般ECU由CPU、存储器（ROM、RAM）、输入/输出接口（I/O）、模数转换器（A/D）以及整形、驱动等大规模集成电路组成。

ECU最早应用于发动机的控制，后来随着车辆电子化的发展，ECU逐渐占领了整个汽车，包括防抱死制动系统（ABS）、四轮驱动系统、电控自动变速器、主动悬架系统、安全气囊系统等，并逐渐延伸到了车身各类安全、网络、娱乐等系统。

随着车辆电子化程度的提升，尤其是主动安全、自动驾驶等功能的增加，车辆的ECU数量不断增加。如1993年奥迪A8上只使用了5个ECU，而到了2010年，其ECU数量已经超过了100个。

汽车ECU架构示例

域控制器（Domain Control Unit，DCU）的概念最早由以博世、大陆、德尔福为首的Tier1提出。DCU的提出主要是为了解决信息安全，以及ECU数量增多、计算能力受限的问题。

根据汽车电子部件的功能将整车划分为动力总成、车身电子、车辆安全、娱乐信息和驾驶辅助等几个域，利用处理能力更强的多核CPU/GPU芯片相对集中的去控制每个域，以取代目前分布式的汽车ECU架构。

汽车DCU域控制器架构示例

多域控制器（Multi Domain Controller，MDC）是通过一块ECU，接入不同传感器的信号，并进行分析和处理，最终发出控制命令。MDC和DCU类似，本质上是为了解决汽车ECU增多之后，汽车控制系统变得复杂，且能力达到上限的问题。

尤其进入自动驾驶时代，控制器需要接收、处理的信号大量且复杂，原有的一个功能对应一个ECU的分布式计算架构或单一模块的域控制器已经无法适应需求，比如GPS、摄像头、激光雷达、毫米波雷达以及轮速传感器等的数据都要在一个计算中心内进行处理以保证输出结果对整车自动驾驶的最优。

MDC的这种设计方式，有两方面优势：

因此，为自动驾驶车辆的各种传感器数据的聚集、融合处理，以及预测、决策、规划等模块的计算提供支持的多域控制器将会是发展的趋势。

ECU和DCU架构示例

MDC架构示例

资料来源：《2018年自动驾驶实现层级深度分析报告》