什么是非道路设备用高性能计算平台？

随着非道路设备逐渐配备高性能传感器、摄像头以及自动驾驶功能等先进技术，集中式处理正在成为一个关键趋势。高性能计算平台，作为下一代电子控制单元（ECU）的升级版，成为推动这一变革的核心力量。它就像一个“超级大脑”，能够整合多个传统ECU的功能，提升系统的整体性能和集成度，支持更高级的感知和自动化功能。未来，高算力有望助力非道路设备迈向“软件定义车辆（SDV）”的新时代，与汽车行业的发展趋势相契合。

高性能计算平台通常以其强大的处理能力为标志，与传统的分布式电子控制单元（ECU）架构截然不同。这些平台配备了高性能的中央处理单元（CPU）或图形处理单元（GPU），不仅能运行安全关键型软件，还能同时支持多个应用程序。例如，TTControl的FusionAI计算平台实现了设备的连接性、多显示器控制以及集中式决策，所有处理任务均在一个集中的单元中完成。同样，丹佛斯（Danfoss）的XM100自动驾驶控制器专为自动驾驶功能而设计，具备传感器融合所需的强大处理能力。约翰迪尔（John Deere）在ACT Expo上展示的新型视觉处理单元，是专为自动驾驶应用中的实时图像处理而设计的先进计算单元。这些新开发的产品不仅代表了非道路设备的未来，也标志着行业正在向更智能、更高效的方向发展。

高性能计算成为Bauma 2025的新亮点

在 2025 年宝马展上，高性能计算平台备受关注，多个厂家展示了在非道路自动驾驶系统中的重要性。

建筑行业正越来越多地采用自动化和自动驾驶系统，推动了非道路设备应用领域向集中式架构的转变。STW等公司通过实际的产品和解决方案，表明了集中式架构不仅是一个概念，而是一种能够实现高级自动驾驶功能、满足网络安全要求和适应恶劣环境的真正解决方案。

高性能计算平台的优势不仅体现在强大的性能上，还在于它们能够支持高级感知和实时数据处理，从而提升设备的安全性和自动化能力。然而，目前市面上的高性能计算平台并不适用于所有类型的设备，主要适用于大型、高价值的设备，如大型挖掘机，因为这些设备的高性能需求能够合理化平台的高成本。目前，非道路设备领域的自动驾驶发展仍处于逐步推进的阶段，高性能计算平台的使用量也相对有限，预计大规模的应用可能还需要再等十年左右。

什么因素推动了高性能计算平台的发展？

劳动力短缺和对更安全、更高效作业的追求，正在推动设备制造商加快机器功能的自动化和感知系统的集成。不过，仅凭这一因素还不足以推动需求增长。高性能计算平台为这一趋势提供了必要的技术基础，但其大规模应用的速度将取决于行业的投资意愿和标准化进程。

分布式还是集中式系统架构？

目前，行业内正围绕集中式和分布式架构展开讨论，对于从分布式架构转向集中式系统，各方意见不一。集中式架构通过整合多个ECU的功能，降低了硬件复杂性，提升了性能，但成本较高且灵活性较低。分布式架构则提供了更高的灵活性和较低的成本，但系统复杂，数据共享困难。

分布式系统和集中式系统各有优缺点。分布式系统提供了高度的模块化和灵活性，适合需要灵活配置功能模块的场景；而集中式系统则通过整合功能模块，降低了硬件复杂性，提升了性能，但对软件的依赖性较高，且需要制造商具备强大的软件开发能力。对于设备制造商来说，选择哪种架构取决于他们的技术能力、市场需求和战略目标。一些制造商可能更倾向于分布式系统，以保持对硬件配置的完全控制。

《网络弹性法案》的影响

对于高性能计算平台供应商和集中式架构的倡导者来说，欧盟即将实施的《网络弹性法案》（Cyber Resilience Act, CRA）是一个重要的考量因素。随着非道路设备向自动驾驶功能的迈进，集中式ECU和核心处理单元需要处理海量的实时数据，这也让它们成为网络攻击的主要目标。

法案要求2028年前在欧盟销售的数字化产品必须符合网络安全标准，这一截止日期是否过于仓促？这一临近的期限无疑给设备制造商（OEM）带来了严峻挑战。为确保合规，他们可能需要对传统系统进行全面改造，重新设计现有系统，或在当前平台上集成网络安全功能。然而，由于成本高昂和技术限制，许多制造商可能不愿意或无法做到这一点。

因此，行业游说活动正倾向于推迟实施该法案并推动更渐进的分阶段方案，这可能延缓欧洲市场对高性能电子控制单元（ECU）和平台的采用。

写在最后

高性能计算平台能够通过集中式系统简化设计，并且有望推动非道路设备自动化和自动驾驶技术的发展。然而，这些系统的大规模应用取决于两个关键因素：首先，设备制造商需要大胆行动，加快向新的电气架构转变；然而，这种转变需要制造商投入大量资源进行设计改造，并要求工程师掌握不同的技能。

其次，市场需求至关重要。如果缺乏足够的操作人员来操控机器，那么计算平台将成为推动机器自动化和实现更高程度自动驾驶的核心技术。

那么，非道路设备领域现在就引入先进的计算单元和集中式系统，是不是为时尚早呢？在我们即将发布的《非道路设备电子元器件》中，我们会深入探讨这个问题以及其他相关话题。我们相信，随着设备制造商逐渐意识到简化架构及其相关成本节约的优势，高计算技术将存在巨大的发展机会。

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