随着汽车行业迅速向软件定义汽车（sdv）发展，人们的注意力往往集中在大规模的架构变化上。集中计算、区域控制器和高速车辆网络被广泛认为是这种转变的基础。这些转变是必要的，但它们并不能说明问题的全部。
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作者：Mike Spaccarotella， TE Connectivity产品经理
汽车的电子模块内部正在发生一种不太明显的变化。随着电子控制单元（ecu）整合到高性能计算节点中，设备内部连接正在成为软件定义架构的关键推动因素。数据和功率如何在设备内部、印刷电路板（pcb）、处理器和内部接口之间移动，正日益影响sdv实际提供的内容。
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什么是设备内部连接？**
**设备内部连接**是指在一个电子模块内而不是在整个车辆内使用的互连技术。这包括板对板、线对板、线对线和挠性板接口，这些接口连接pcb、芯片组、电源组件和紧凑外壳内的内部I/O，如ecu、区域控制器、电池管理系统和高性能计算单元。
与车载级连接器不同，车载级连接器的设计可跨越长距离并承受外部环境暴露，而内部设备连接则针对密集封装进行了优化。关键优先事项包括最大限度地提高数据密度，集成电源和信号路径，保持信号完整性，并在严格限制的空间内保持机械可靠性。
随着SDV架构推动更大的整合和集成，这些内部互连不再是次要的签署注意事项。它们现在影响着下一代汽车电子产品的计算能力、热管理、电磁兼容性（EMI）、可制造性和长期可扩展性。
### **从分布式ecu到集成计算节点**
传统的汽车架构依赖于数十个，有时是数百个分散在车辆各处的ecu。每个控制器执行一个狭窄定义的功能，并通过扩展线束连接。虽然在功能基本固定的情况下是可行的，但随着软件内容、传感器数据和连接需求的扩展，这种方法变得越来越复杂。
为了管理这种复杂性，业界开始将电子设备整合到基于领域的架构中。今天，这种演变继续朝着集中和区域设计的方向发展，这些设计围绕少数高性能计算机构建，由区域控制器支持，管理本地化I/O和电源分配。
这些方法减少了布线量，支持无线更新，并使软件部署更具可扩展性。同时，它们从根本上改变了每个电子模块内部发生的事情。更少的单元现在承载了更多的功能，推动了更高的端口密度，更紧凑的封装，更大的功率集成和更苛刻的内部信号完整性要求。简而言之，更少的盒子不再意味着更简单的盒子。
### **在盒子里：SDV的需求汇合的地方
支持ADAS、自动驾驶、信息娱乐和能源管理的电子模块正变得越来越密集。数据速率继续攀升，电力需求增加，可用空间缩小，通常是同时发生的。
设备内部连接在管理这种融合方面起着核心作用。董事会板对板、线对板和基于柔性的互连不再是在设计周期后期添加的无源组件。它们越来越多地影响PCB布局策略、热路径、组装工艺和长期可维护性。
以下几个趋势正在加速这一转变：
** *不断上升的数据密度：**汽车以太网、千兆SerDes链路和高分辨率传感器接口正在向集中式计算和区域控制器靠拢。保持紧凑型模块内部的信号完整性需要设计用于控制阻抗和强大的EMI性能的互连。 电源集成：由于集中计算和电力电子设备在同一外壳内共存，内部连接器必须承载更高的电流水平，同时与敏感数据信号共存，而不会增加整体模块尺寸。 ** *可扩展的模块化设计：追求平台战略的汽车制造商青睐以PCB为中心的架构，这种架构可以跨车辆程序重用。模块化的内部设计支持标准化，并使硬件平台能够根据软件特性进行扩展，而不需要频繁的重新设计。
总之，这些力量将设备内部连接从支持细节提升为系统级推动者。
### **超越“跟着线走”**
许多传统的汽车设计将车辆级布线概念扩展到模块本身。内部连接通常依赖于短线束，熟悉和灵活的解决方案，但并不总是针对密度，电气性能或自动化组装进行优化。
随着SDV架构的成熟，这种“遵循线路”的思维方式正在让位于更多以PCB为中心的方法。直接板对板和基于柔性的互连减少了内部布线，缩短了电气路径，并提供了更多的预测具备高速性能。它们还可以实现更高水平的制造自动化，随着电子产品含量的不断增加，这是一个越来越重要的问题。
虽然类似的方法在数据中心和消费电子产品中很常见，但汽车环境要求更严格。内部互连必须承受振动、极端温度循环、湿度和较长的使用寿命（通常超过十年），而不会出现性能下降。在不牺牲耐用性的情况下实现更高的密度仍然是一个决定性的挑战。
### **从内部启用软件定义的车辆