1.3.3 拓扑架构集中的趋势及其演变
按照功能来进行划分的“功能域”最大的问题在于同一个域内的零部件可能分布在整车四周，也就是说功能域和空间布置不重合，因此造成连接域内部件往往需要线束在车内往返。为此，特斯拉汽车推出了“区域（zone）控制器”的概念，以Model 3电子电气架构为例（图1.7），中央计算模块（Central Computing Module，CCM）直接整合了ADAS和信息娱乐系统（In-Vehicle Infotainment，IVI）两大域，直接跨域控制实现区控制，也就是多域控制，将对于运算需求较高的不同功能电子单元布置在一个区域内，通过提升单个区域控制器的运算能力来解决整车算力的高要求。
图1.7 特斯拉Model 3电子电气架构
特斯拉Model 3的电子电气架构按照车辆的位置对车辆系统控制进行了区域划分，只有CCM、左车身控制模块（Body Control Module Left，BCM LH）和右车身控制模块（Body Control Module Right，BCM RH）三部分。各控制器之间通过共享总线系统进行通信，及时将监测到的车辆信息反馈给CCM，保证与各控制器及CCM模块之间的实时通信。
CCM将信息娱乐系统、辅助驾驶系统和车内外通信三部分整合为一体，其上运行着x86 Linux系统。CCM模块主要作为整车的决策中心，负责处理所有智能辅助驾驶相关的传感器，同时对与其相连的主要控制器进行数据处理、决策仲裁。BCM LH负责车身便利系统，包括转向、助力、制动等，BCM RH负责底盘安全系统、动力系统、热管理等。
这种拓扑的优势主要有：
1）算力集中化：可以真正地实现硬件标准化和软件开发重复利用，既实现供应商可替代，也可以大大缩短软件迭代周期，同时为日后第三方软件开发扫清了障碍。车辆成为移动的智能终端，同时大量计算工作可以集中至车载中央处理器甚至云端，减少了内部冗余，使车联网协同成为可能。
2）内部结构简化：车载以太网开始取代CAN总线结构，半导体层面的高度集成使得特斯拉可以精简内部线束结构，这样的控制器布置简化了线束，提高了系统效率，而线束结构的精简可以进一步降低成本、提高效率和可靠性。
3）服务附加值提升：实现整车空中下载（Over The Air，OTA）功能后，特斯拉可以通过系统升级持续改进车辆功能，软件在线更新一定程度上替代了传统4S店的功能，可以持续提供车辆交付后的运营和服务。传统汽车产品交付就意味着损耗和折旧的开始，但软件OTA赋予汽车更多生命力，带来更好的用户体验。
丰田的Zonal-EEA在硬件上通过ECU的集成来降低控制器成本，在软件上使用基于Adaptive AUTOSAR和Classic AUTOSAR的SOA架构，实现便捷的软件迭代和功能的可扩展性；在线束上，大幅度减少线束长度，降低线束设计复杂度，减重降本；在安装空间上，集中化的架构减少了ECU数量和线束长度，为后续迭代预留空间，如图1.8所示。
图1.8 丰田Zonal-EEA的优势
Zonal-EEA有几个关键组成，包括车载中央计算机（Vehicle Central Computer，VCC）、区控制器（Zonal ECU，ZCU）、环形链接的以太网TSN组成的主干网及CAN/LIN/10BaseT1s区内网、双电源冗余供电及区域内智能分级供电，如图1.9所示。
做个简单的对比，传统汽车分布式EEA就是“计算的分布式，供电的集中式”，而Zonal-EEA就是“供电的分布式，计算的集中式”。Zonal-EEA不仅能将计算资源集中，便于软硬件分离，也给整车各个控制器的电源管理带来很多想象力。
图1.9 Zonal-EEA示意图
基于Zonal-EEA的通信方式会从面向信号的通信（如CAN/CAN-FD）切换到面向服务的通信（如以太网及以太网TSN），便于SOA架构在车辆上的实现。
在目前的设计与规划中，区域控制器的功能可以分为三大部分：
1）区域供电中心：负责区域内用电器的供电与用电管理，量化用电行为，提高用电效率与安全性。联合电子汽车有限公司设计的区域架构中，区域控制器由两路整车电源进行独立供电，并作为二级电源分配节点，给对应区域内下级控制器/传感器与执行器提供电源与供电管理，同时与智能电网管理模块产品配合设计供电架构，构成一套完整的、可以适应不同自动驾驶等级的、灵活的供电方案。
2）区域信息中心：需要在区域内负责通信管理与信息转发，缩短信息通路，提高通信效率与安全性。区域控制器承担了区域信息中心或网关部分功能，目前主流车型现有通信需求使用CAN-FD已能满足。当有功能安全需求时，可以通过预留的私有CAN进行备份。考虑到面向SOA的需求，区域控制器也需设计以太网接口进行大带宽通信。
3）区域功能与驱动中心：集成区域内的功能模块，标准化硬件I/O的采集与驱动，提高扩展性与通用性。作为区域的I/O中心存在，区域控制器不仅将逐步集成原先功能单一的节点，而且也将在软件向计算中心集中的过程中，扮演底层服务提供者这样重要的角色。同时，新的应用软件将根据功能策略、分层功能时延与区域同步性、代码复用率、功能可能的迭代速率、功能安全这几个维度的相关判断原则，进行功能的重新划分。功能划分后，将会把分配在区域控制器中的软件模块进行原子或基础服务的封装，通过SOME/IP协议供计算中心调用，为计算中心实现新的复杂功能或特性提供软硬件基础。