インテリジェント・ビークル・ゾーン制御ユニット（ZCU）」市場（2026年）

ZCU調査 - クロスドメイン統合型ZCUは、次世代ゾーン型アーキテクチャのエッジコンピューティングノードとなりつつあります

現在、主流のゾーンアーキテクチャは、主に複数の中央コンピューティングプラットフォームと2～4つのZCUを備えた準中央集約型＋ゾーンアーキテクチャです。この段階では、いわゆる「ボディ指向型」ZCUは主にボディ関連の機能を担っていますが、パワートレイン領域やシャシー領域に関連する機能は分離されておらず、専用の別個の機能ドメインコントローラーを介して実装されています。

中央コンピューティングプラットフォームの統合レベルに応じて、次の段階では主に2つのEEAの道筋が現れるでしょう。

経路1-ドメイン横断的統合を備えたゾーン型アーキテクチャ - コックピットと運転の統合コンピュータがさらに強化され、ドメイン横断的統合を備えたゾーン型アーキテクチャが形成されます。このアーキテクチャでは、ボディ、パワートレイン、シャシーに関連する機能はすべて分解・分散され、近隣のZCUに統合されます。この段階のZCUは、クロスドメイン統合型ZCUが主流となり、主にL3+シナリオに展開されます。軽量なエッジ前処理機能を備えており、高い演算能力を持つ高性能マルチコアMCU、大容量ストレージ、堅牢な通信機能、および仮想化サポートが求められます。

パス2-高度に統合された中央演算機能を備えたゾーン型アーキテクチャ - 中央演算機能がさらに統合され、アーキテクチャの合理化が進められます。ZCUはローカル演算能力を大幅に削減し、「中央の大脳＋インテリジェント制御の小脳＋I/Oゾーン制御」という方向へと発展し、コストのさらなる削減と統合性の向上を図ります。この段階のZCUは、純粋なエッジI/Oノードとして位置付けられます。I/O指向のZCUは、もはやアプリケーションロジックを実行せず、電力分配、プロトコル転送、およびドライバ機能のみを維持します。その差別化は低下し、MCUの演算能力やストレージに対する要件は低くなりますが、I/Oインターフェースの豊富さが重視されます。

クロスドメイン統合型ZCU - モーションドメインの車両制御戦略はHPCに引き上げられ、I/Oの実行はZCUに委ねられます

高レベルの自動運転機能では、自動運転ドメインがトルク、ブレーキ、ステアリング、サスペンションの各垂直制御を同時に呼び出す必要があります。これらはパワートレインとシャシーの協調制御に厳しい要件を課し、極めて低い決定論的レイテンシを求めます。従来のモーションドメイン制御ソリューションでは、パワートレインドメインコントローラとシャシードメインコントローラが、それぞれ個別に制御機能を実行します。これらは、車両制御アルゴリズム、大量のI/O取得、電磁弁駆動、電力分配、ゲートウェイ転送などの機能を同時に担っています。自動運転ドメインでは、これら2つのドメインコントローラをドメインを跨いで接続する必要があります。リンク数が多く、通信遅延が長くなり、インターフェースも複雑になるため、ソフトウェアとハードウェアの分離や車両制御機能の更新には不向きです。したがって、L3以上のハイエンド自動運転車においては、パワートレイン・ドメインとシャシー・ドメインの統合が極めて重要となります。

パワートレイン・ドメインとシャシー・ドメインをZCUに統合することは、本質的にドメインコントローラの2つの主要な役割を分離することになります。すなわち、制御戦略は上位へ引き上げられ、I/Oの実行は下位へオフロードされるのです。ドメイン横断的に統合されたZCUは、すべてのパワートレインおよびシャシー機能を詰め込むのではなく、パワートレイン・ドメインおよびシャシー・ドメインのリアルタイムI/O、ローカル実行、サブ閉ループ、電力分配、およびゲートウェイ機能を、それらに近いZCUにオフロードします。EPS、EPB、CDCなどのサブ機能はZCUソフトウェアスタックに移行され、独立したシャシーECUは廃止され、VMCロジックは中央のHPCへ引き上げられます。

パワートレイン・ドメインおよびシャシー・ドメインのアクチュエータは、ZCUへの統合に非常に適しています。車輪速度センサー、ブレーキモーター、ステアリングモーターなどのモーション・ドメイン関連のセンサーやアクチュエータは、そのほとんどが車輪やシャシーの近くに配置されており、ZCUまでの物理的な距離が最も短くなっています。モーション・ドメインのアクチュエータは、近くのZCUに接続されているため、通信リンクが極めて短く、高レベルのインテリジェント運転機能に必要な高いリアルタイム性能を確保することができます。

したがって、クロスドメイン統合型ZCUは、処理能力、周辺機器インターフェース、仮想化メカニズム、および機能安全の観点から、MCUに対して比較的高い要件を課しています。

現在、モーションドメインを統合したクロスドメイン統合型ZCUは、次の段階におけるEEAの主要なソリューションとなっています。国内の主要なOEMのほとんどが、パワートレインおよびシャーシドメインの機能を統合した次世代ZCUソリューションを計画しており、主要なティア1サプライヤーもクロスドメイン統合型ZCUシステムソリューションを発売しています。

例えば、Jingwei Hirainは2026年の北京国際自動車展で「Re-ZCU」を展示しました。これは、単一のMCUを採用した「シャシードメイン＋ボディドメイン」統合型ZCUです。シングルチャンネルEPB、デュアルチャンバーエアスプリング、デュアルバルブCDCショックアブソーバーなどのシャシー制御機能を維持した上で、リアテールゲートスイッチ、後部座席調整、後部エアコン調整、リアライト調整などの一般的なボディ制御機能も統合しています。

Re-ZCUは、シャシー機能と後部コンパートメントの一部のボディ機能を統合し、従来の分離型ECUの機能的境界を打破しています。この設計により、後部コンパートメントにシャシードメインコントローラーとボディコントローラーを個別に設置する必要がなくなり、車両の回路レイアウトの簡素化、および車両重量とコストの削減に寄与します。

ZCUは分散型オーディオアーキテクチャに対応しており、AVB+TSNイーサネットに基づいてオーディオストリームを送信します

モーションドメインの統合に加え、次段階のZCUではオーディオパワーアンプも統合し、独立したオーディオパーティション管理を実現します。従来のオーディオソリューションでは、パワーアンプモジュールを独立したパワーアンプECUまたはコックピットドメインコントローラに集中配置していました。すべてのスピーカーおよびマイク信号は、DAC変換、電力増幅、オーディオエフェクト処理を行うために、専用のパワーアンプまたはコックピットドメインコントローラに集約されます。ゾーン間の配線にはA2B専用オーディオバスが採用されていますが、これにより、ワイヤーハーネスの過度な長さ、複雑な配線経路、信号減衰といった課題が生じていました。

ゾーンアーキテクチャの発展と、コックピットオーディオ体験に対するユーザーの要求の高まりに伴い、分散型オーディオアーキテクチャでは、パワーアンプ機能をZCUに分散させ、独立したパワーアンプECUを排除し、スピーカーを近隣のZCUに接続する方式が採用されています。これは、業界が共同で模索すべき方向性となっています。分散型オーディオアーキテクチャでは、パワーアンプ回路がZCU内に組み込まれています。コックピット用SoCがオーディオアルゴリズムのデコードを行い、デジタルオーディオはAVB/TSNイーサネットを介して各ゾーンのZCUに伝送されます。スピーカーは近接した位置で駆動されることで、マルチゾーンオーディオの柔軟な管理、同期伝送、およびパーソナライズされた体験が実現されます。

ハードウェアの統合：ZCUには、マルチチャンネルオーディオコーデック、AVB/TSNイーサネットオーディオブリッジ、ローカルストレージ（オーディオエフェクトアルゴリズムのプリロード用）、およびDSPベースのパワーアンプが統合されています。ZCUは、ローカルのマイク、スピーカー、パワーアンプからのオーディオノード信号を直接サンプリング・処理し、バックボーンネットワークを介して中央ドメインコントローラとデータを交換します。

ソフトウェアの分離：SOAを通じて、オーディオ機能は個別のサービス（「音量調整サービス」や「サウンドエフェクトモードサービス」など）に抽象化されています。各ZCUはオンデマンドで呼び出され、中央ドメインコントローラは戦略のオーケストレーションのみを担当します。

配線ハーネスの簡素化：ZCUは、ローカル電源およびオーディオバスを介してローカルゾーンのオーディオノードを接続します。これにより、スピーカーハーネスの長さを効果的に短縮し、車内ハーネスの重量と配線経路の複雑さを大幅に低減します。システム機能を保証しつつ、ハードウェアのBOMコストを削減し、車両の製造コストおよび車両総重量を低減します。同時に、ソフトウェア定義型オーディオを可能にし、異なる車種における柔軟なプラットフォームのイテレーションを実現します。

インフィニオン社のZCUベースのAVB分散型オーディオソリューションを例に挙げます。「中央演算＋分散型ZCU」という設計により、イーサネットの高帯域幅・低遅延特性と自動車用ゾーンオーディオの要件を組み合わせることで、マルチゾーンオーディオの柔軟な管理・制御、同期伝送、およびパーソナライズされた体験を実現しています。

中央演算ユニットおよびイーサネットスイッチ - これらは、オーディオデータの処理、ネットワーク管理、およびトラフィックスケジューリングを担当します。各ゾーンのオーディオコントローラをイーサネット経由で接続し、車載オーディオおよびビデオ伝送のための「バックボーンネットワーク」を構築します。同時に、AVBプロトコルに基づく時刻同期（gPTP）およびサービス品質（QoS）メカニズムにより、マルチゾーンオーディオストリームの低遅延かつラグのない同期伝送が保証されます。

分散型ZCU：

ゾーンオーディオ機能 - 各物理ZCUは、イーサネット経由でAVTPオーディオデータを受信し、オーディオ出力を独立して制御することで、ゾーンごとのパーソナライズされたオーディオ体験を実現します。

オーディオコーデック - ゾーンオーディオの「ローカル処理センター」であり、オーディオ信号のエンコード（アナログ→デジタル）、デコード（デジタル→アナログ）、ミキシング、増幅などの処理を担当します。このうち、I2Sは自動車グレードのシリアルオーディオバスであり、短距離かつ高信頼性のオーディオ伝送に適しています。TDMは同一リンク上でのマルチチャンネルオーディオ伝送をサポートし、帯域幅の利用効率を向上させます。

MCU：インフィニオン社のAURIX™TC4xを採用しています。このチップは、AVB専用のハードウェア周辺機器サポートを備えて設計されています。IEEE 802.1AS、IEEE 802.1QavなどのAVBプロトコルや、IEEE 802.1Qbu、IEEE 802.1Qbv、IEEE 802.1CBなどのTSNプロトコルに対応しています。

ドメイン横断型統合ZCUがビジネスモデルを再構築 - ハードウェアの標準化、OEM主導のソフトウェアによる差別化

SDV時代において、自動車用電子アーキテクチャは、モジュール設計とソフトウェア構成を通じて、車種やクラスを超えた迅速な多重化を実現します。ZCUは、「ハードウェアの標準化＋ソフトウェアによる差別化」の中核を担う存在です。

クロスドメイン統合型ZCUは、もはやボディI/O、配電、ゲートウェイ機能のための単純なユニットではありません。その代わりに、ボディ、ゲートウェイ、配電、シャーシ／パワートレインの一部作動、オーディオパワーアンプ、その他複数の機能を統合したローカルエッジコンピューティングユニットとなっています。ASIL-BおよびASIL-Dの両方に準拠し、ハイパーバイザーを介して安全分離が実装される必要があります。したがって、従来のティア1によるブラックボックスモデルは徐々に廃止され、新しいモデルは、多者間による深い調査、ソフトウェアとハードウェアの分離および階層的な連携、プラットフォームベースの事前調査、そしてOEMによる上位層のSOAおよび車両アーキテクチャ定義の掌握へと移行していくことになります。

現在、ZCUの産業チェーンに関わるすべての関係者が、より柔軟な協力体制を模索しています。チップベンダーは基盤となるソフトウェアやリファレンスプラットフォームへと事業領域を拡大し、基本ソフトウェアベンダーは地位を向上させ、OEMは車両アーキテクチャ／SOA／アプリケーション層を掌握し、Tier1サプライヤーやEMSプロバイダーはシステム統合とハードウェア実装を担っています。例えば、Flex、インフィニオン、ベクターは共同でスケーラブルなZCU開発キットを発売しました。また、STとAutoCoreはイーサネットベースのZCU分散オーディオソリューションを共同でリリースし、UAESは「ビルディングブロック」形式のプラットフォームソリューションを発表しました。これにより、OEM各社はハードウェアから完全なソリューションに至るまで、さまざまな供給レベルを柔軟に選択できるようになりました。

例えば、Flex、インフィニオン、ベクターは協力して、CES 2026でスケーラブルなZCU開発キットを発表しました。このソリューションの中核は、そのモジュール設計とスケーラブルなアーキテクチャにあります。内部的には約30のモジュールで構成されています。開発者は、特定の車種や機能要件に応じて構成を柔軟に組み合わせることができます。これにより、その後の量産に向けた明確な道筋が示され、エントリーモデルから高級車セグメントまで、従来の燃料車からハイエンドの自動運転車に至るまで、さまざまな車種に迅速に対応することが可能です。このソリューションは、「チップ＋ソフトウェア＋EMS」を一体化したワンストップのターンキーモデルとなっています。インフィニオンは、MCU、パワー半導体、セキュリティチップを網羅する中核的な半導体ソリューションを提供し、ベクターは高性能な組み込みソフトウェアと開発ツールを提供し、フレックスはZCUのハードウェア設計、製造、量産を担当します。

開発キットの最高構成バージョンでは、フェイルセーフな動作を保証するためにデュアルMCU冗長アーキテクチャを採用しています。インフィニオンのTC4x MCUを搭載し、リアルタイム性能は2×6,810 DMIPSを実現しています。また、2×10MBのメモリと2×21MBの不揮発性メモリを備えており、レベル4の自動運転や高セキュリティレベルのアプリケーションに対して十分な余裕を確保しています。この設計は機能安全を保証するとともに、「ソフトウェア定義車両」のための強固なハードウェア基盤を提供します。OEM各社は、標準化されたハードウェア上でソフトウェアの更新や設定を行うことにより、新機能の継続的な追加や既存性能の最適化が可能となり、新型車の開発サイクルを大幅に短縮できます。

シングルMCUバージョンもご用意しております。開発者は、実際のプロジェクトやコストに応じてソリューションを柔軟に選択でき、「スケーラビリティと多重化」という中核的なコンセプトを完全に体現しています。

通信インターフェースに関しては、このZCUソリューションは、現在の自動車ネットワークにおけるほぼすべての主流プロトコルを網羅しています。イーサネットインターフェースには、1000BASE-T1ポート2つ（うち1つは2500BASE-T1へアップグレード可能）、100BASE-T1ポート2つ、および10BASE-T1Sポート2つが含まれます。CANについては、部分ネットワーキングに対応した5 Mbit/s CAN-FDポートが2つ用意されているほか、一般的な車体およびシャシー間の通信用に、部分ネットワーキングに対応しない5 Mbit/s CAN-FDポートが18個備わっています。さらに、16個のLINインターフェース、1つの10 Mbit/s FlexRayインターフェース、2つの125 kbit/s双方向PSI5インターフェース、4つのDSI3インターフェース（最大12個の超音波センサーに対応）、2つのSENTインターフェース（マスタートリガー方式のSPCプロトコルへアップグレード可能）、および4つの3線式WSS（車輪速度センサー）インターフェース（2線式ソリューションへアップグレード可能）が統合されています。

信号および電源制御レベルにおいて、このZCUソリューションは、4つのプルダウン型デジタル入力、10つのプルアップ型デジタル入力、24つのプルアップ型アナログ入力、および2つの5Vアナログ出力インターフェースを備えており、さまざまな自動車用センサーやアクチュエータへの直接接続を可能にします。

電力制御については、ハードウェアベースのi2t保護機能を備えた8つの電子ヒューズ、42個のハイサイドスイッチ、4つのローサイドスイッチ、8つのモーターハーフブリッジ、および1つのブラシ付きモーターフルブリッジを内蔵しています。最大63個のECUまたはアクチュエータに電力を供給可能で、連続電流変換能力は85A、総分散電流は最大688Aです。

目次

第1章 ZCUの概要と市場

• ZCUの製品形態開発経路
• 次なる段階におけるゾーニング建築の二つの道筋
• ZCUの次期発展方向
• 3種類のZCU製品形態の比較
• 中央統合アーキテクチャにおけるI/O指向ZCUのアプリケーションロジック
• OEM各社の車両モデルにおけるZCU搭載に関する統計データ
• OEM各社の車両モデルにおけるZCU搭載状況に関する統計
• ZCUの市場パターンと市場規模予測
• 中国における乗用車用ZCUの設置状況と市場規模、2023年～2030年予測
• 中国における乗用車用ZCUサプライヤーのOEM市場シェア（2026年1月～5月）
• 中国における乗用車用ZCUサプライヤーのOEM市場シェア（2025年）
• 中国における独立系自動車ブランドの乗用車用BCM（ZCUを含む）サプライヤーのOEM市場シェア（2024年～2025年）

第2章 ZCUシステムソリューションの構築

• ZCUシステム統合ソリューション
• ZCUシステムソリューション
• ZCUハードウェア構築
• ZCU：ハードウェア構成
• ZCU：基盤となるハードウェアは、ソフトウェアで管理可能なシステムに組み込む
• ZCUハードウェアプラットフォームソリューション
  • PMICとソリューション
• ZCU電源モジュール設計
• ZCU PMIC/SBCの選定とサマリー
• ZCU PMIC
• ZCU電源管理ソリューション
  • マイクロコントローラとソリューション
• ZCU MCUイノベーション要件
• 将来のZCU MCU競合
• ZCU MCUのサマリーと選考
• ZCU MCU
• ZCU MCUアプリケーションソリューション
• ZCU MCU技術トレンド：MCUレス設計
  • 通信インターフェースチップおよびソリューション
• ZCU通信ネットワーク構築
• ZCUと外部ノード（バックボーンネットワーク）間の通信：主流の100M/1000Mイーサネットチップのサマリー
• 100BASE-T1アプリケーション事例：ONVO L60通信アーキテクチャ
• 1000 BASE-T1アプリケーション事例：XPeng XEEA3.5車載通信アーキテクチャ
• ZCUとゾーン内ノード間の通信（ローカル低速ユースケース）：10BASE-T1Sチップのサマリー
• 10BASE-T1Sチップ（1個）
• 10BASE-T1Sチップ（3個）
• ZCU 10Mイーサネットアプリケーションソリューション
• ZCUとゾーン内ノード間の通信（センサー接続）：10G+SerDesチップのサマリー
  • ドライバIC／パワーデバイスおよびソリューション
• ZCUドライバモジュールの設計
• ZCUにおける外部容量性負荷向け電源ソリューション
• ZCU HSD ICベンダーおよび製品のサマリー
• ZCU HSD IC
• ZCU LSD ICベンダーおよび製品のサマリー
• ZCU LSD IC
• ハーフブリッジドライバICベンダーおよび製品のサマリー
• ZCUハーフブリッジドライバIC
• HブリッジドライバICベンダーおよび製品のサマリー
• ZCU HブリッジドライバIC
• ZCU e-Fuse ICベンダーおよび製品のサマリー
• ZCU e-Fuse IC
• ZCUソフトウェア構築
• ZCUのソフトウェア階層アーキテクチャ
• ZCU SOA設計
• ZCU SOA開発プロセス
• OEM向けゾーンSOAソリューション
• ZCUの開発および協力モデル
• ZCUの開発・協力モデル：5つのモデルの比較
• ZCUの開発と協力モデル：ZCU協力における主なリスク
• ZCU開発・協力モデル：異分野統合型ZCU別ビジネスモデルの再構築

第3章 ZCUの最先端技術動向

• ZCUクロスドメイン統合とモーションドメイン
• クロスドメイン統合型EEAフォーム
• MCU向けクロスドメイン統合型ZCUの新たな要件
• クロスドメイン統合型ZCU：アーキテクチャレベルにおける主要な課題
• 異分野統合型ZCU-課題
• クロスドメイン統合型ZCU：ソフトウェアアーキテクチャソリューション
• クロスドメイン統合型ZCU：SOAフレームワークに基づく
• クロスドメイン統合型ZCUソリューションのサマリー
• クロスドメイン統合型ZCUアプリケーションソリューション
• 48V ZCU
• 48Vゾーンアーキテクチャ技術開発の背景
• 48V電源分配アーキテクチャの進化
• 48V ZCU設計- 電源アーキテクチャの選択：分散型電源と集中型電源
• 48V ZCU設計- 電源ネットワークトポロジーと機能安全設計
• 48V ZCU設計-48V半導体デバイスの選定
• 48V ZCU設計-48-12V双方向DCDCトポロジーの選択
• 48V ZCU設計- グリッド絶縁スイッチ設計
• 48V ZCU設計- スマート電子ヒューズ
• ZCUのベンダーとソリューションのサマリー
• 48V ZCUソリューション
• ZCU分散オーディオ
• 分散型オーディオアーキテクチャ - パワーアンプをZCUに統合し、分割型オーディオ管理を実現
• 分散オーディオアーキテクチャ - AVB+TSNイーサネットに基づくオーディオストリーム伝送
• ZCU分散型オーディオソリューションのサマリー
• ZCU分散オーディオソリューション
• 光ファイバーZCU
• 車載基幹ネットワークにおける光ファイバー通信の需要
• 自動車用光ファイバー基幹ネットワーク：アーキテクチャ構成
• 自動車用光ファイバーバックボーンネットワーク：銅線イーサネットバックボーンネットワークとの比較
• 光ファイバーZCU：光ファイバーイーサネットに基づくバックボーンネットワーク
• 光ファイバーZCU：PONベースのバックボーンネットワーク
• 光ファイバーZCU：光電ハイブリッドネットワークアーキテクチャの主流化
• ZCU光ファイバー通信ネットワークアーキテクチャ - メーカーとソリューションのサマリー
• ZCU光ファイバー通信ソリューション

第4章 OEM向けZCU導入ソリューション

• Xiaomi Auto
• Geely
• ZEEKR
• NIO
• XPeng
• Leapmotor
• Voyah
• FAW Hongqi
• Li Auto
• BYD
• Chery Automobile
• Changan Automobile
• GAC
• SAIC
• Tesla
• Volkswagen
• BMW

第5章 Tier1サプライヤーのZCUソリューション

• Jingwei Hirain
• Joynext
• Desay SV
• Huawei
• Steelmate
• ATECH
• G-Pulse
• Autolink
• UAES
• AUMOVIO
• Marelli
• Aptiv
• Huaqin Technology
• Neusoft Reach
• Flex
• H&T