자동차 전자제어기를 뜻하는 ECU(Electronic Control Unit)는 사람으로 치면 머리에 해당되는 부품이다. 자동차 ECU는 컴퓨터의 중앙처리장치(CPU)를 포함하면서 물리적 제어 영역으로 확장된 개념이다. '인지(센서)→산술·명령(ECU)→실행(액추에이터)'의 흐름으로 모터와 유압장치, 점화장치, 표시장치 등 자동차를 작동하는 기능에 특화된 것이다. 

또한 극한의 내구 조건에 맞게 내진동과 내열, 내한 성능 등이 일반 IT 기기와는 비교 불가할 만큼 까다로운 조건에서 설계된다.ECU는 입력장치와 저장장치, 정보처리장치와 출력장치로 구성된다. 주행 중에 쌓이는 데이터 등은 주로 휘발성 메모리(RAM)에 저장하고 데이터 처리를 위한 운영체제 등은 비휘발성 메모리(ROM)에 저장한다. 알고리즘에 따른 연산처리를 위해 고성능 정보처리장치가 적용되고 오작동 등의 상황을 가정해 백업 장치가 추가되기도 한다. 최근 들어 이러한 ECU는 점차 고성능화하고 있다. 예를 들어 차체자세제어장치(ESC)의 경우 5년 전에 비해 연산 속도(Clock·㎒)는 3배 이상, 휘발성·비휘발성 메모리 용량은 각각 4배와 13배가량 증가했다. 

차량 한 대는 약 60개에서 100여 개의 ECU가 사용된다. 이러한 ECU들은 위계 구조를 갖추고 고유 기능도 수행하면서 다른 ECU들과 '협조-제어'하기도 한다. ACU(Air bag Control Unit)가 에어백을 전개하면 긴급구난통신장치(e-CALL)가 사고 정보를 관제센터에 자동 전송하는 식이다. 하이브리드차의 제어장치인 HCU(Hybrid Control Unit)도 엔진제어장치, 모터제어장치, 차체자세제어장치와 배터리제어장치 등 차량 각부의 주요 제어장치에 가감속과 배터리 충전 등의 작동 명령을 내리는 구조를 갖추고 있다. 

최근에는 서로 연관성 높은 여러 개 ECU가 통합되는 추세다. 싱글코어 8개가 제각각 수행하던 작업을 옥타(Octa·여덟) 코어 하나가 처리하는 등의 방식으로 데이터 처리와 공간 활용 효율성을 높이는 것이다. 특히 인공지능과 딥러닝 등이 적용되는 미래의 완전자율주행, 커넥티드카는 한층 고차원적인 제어 성능이 요구된다. 따라서 분산된 ECU를 합치고 통제 기능을 중앙화해야 한다. 

ECU 통합 과정에서 운영체제와 통신 방식, 코딩언어 등이 일관성 있게 적용돼야 한다. 이것이 이뤄져야 다수의 업체들이 협력 개발하는 자동차 산업에서 설계 기간을 단축시키고 성능과 품질까지 확보할 수 있다. 이를 위해 글로벌 완성차 제조사들은 자동차 소프트웨어 국제표준 플랫폼(AUTOSAR)을 기반으로 자동차 소프트웨어를 설계하고 있다.