序一

任何系统，在自然情况下，都是从有序向无序发展的。按照热力学第二定律，自然界的一切自发过程都有方向性，一个孤立系统会由有序变为无序，即它的熵会不断增加，最终寂灭。但生物可以通过和外界交互，主动进行新陈代谢，制造“负熵”来保证自身有序，从而继续生存。架构的本质就是对系统进行有序化重构，不断减少系统的“熵”，使系统不断进化。

IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，电气电子工程师学会）将架构定义为“系统在其环境中的最高层概念”，它是一个系统最高层级的抽象。“架构”一词最初来自建筑领域，后延伸到其他领域，如组织架构、软件架构、信息物理系统架构，这些都可以统称为系统架构，只是代表了不同类型的系统。

随着汽车“新四化”——电动化、智能化、网联化、共享化的发展，汽车电子化程度大幅提高，甚至不断向车外延伸，给汽车EEA（Electrical and Electronic Architecture，电子与电气架构）的发展带来了前所未有的挑战。汽车正逐渐从传统的代步工具演变为集人、车、环境于一体的移动终端、储能单元和数字空间，为用户提供持续快速的功能升级和定制化服务，这也将逐渐成为汽车品牌间差异的重要体现。因此，面向自动驾驶和网联化应用的下一代汽车，对由计算处理、数据存储、通信交互等组成的系统的架构性能提出了更高的要求。传统分布式EEA采用单一功能控制器的设计思路，来自不同供应商的ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元）的算力不能协同，从而产生冗余，软硬件高度耦合，难以统一进行维护和实现OTA（Over The Air，空中激活）。同时，ECU数量的爆发式增长使通信复杂度大幅提升，也导致线束成本和整车质量增加。因此，这种架构逐渐难以适应汽车“新四化”的需求。

未来，汽车EEA的变革性发展势在必行。当前，各大主流汽车企业聚焦于车载计算能力和网络通信能力的创新与变革，给出了自研的架构解决方案。作为通信领域的领军企业，华为公司利用自身优势，结合多年来与汽车行业合作的经验，提出了面向自动驾驶电动汽车的CCA（Compute and Communication Architecture，计算与通信架构）方案，目标是满足未来自动驾驶汽车对高算力、大带宽、低时延、高可靠的要求。华为CCA能够实现软件可升级、硬件可更换、传感器可拓展，提升了平台的可扩展性和通用性，降低了系统的复杂度，也将减少线束成本和整车质量。

通过阅读本书，读者可以深入了解华为在全新汽车EEA的变革中的思考与实践。我们相信，先进的、契合行业发展趋势的EEA解决方案将不断推动汽车EEA的演进，推动汽车行业的变革，引领汽车进入数字智能新时代。

中国工程院院士 孙逢春