面前整车 5 大功能域正从分散式架构向域控、跨域和会、中央计较(+ 云计较)演进,舱驾和会也从当下多颗芯片集成在一个硬件中向单芯片或套片的模式滚动。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,解说级高工,上汽民众智能驾驶和芯片部门前厚爱东谈主、高档总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是耗尽者能感知到的体验,背后需要刚毅的传感器、芯片,更需要先进的电子电气架构的赞成,电子电气架构决定了智能化功能融会的上限,当年的分散式电子电气架构由于算力分散、布线复杂、软硬件耦合深、通讯带宽瓶颈等瑕玷已不成稳妥汽车智能化的进一步进化。
他提议,受电子电器架构升级的影响,带来了芯片算力欺诈率的提高和多芯片和会的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能互相寂然,当有新功能上线时,只需要添加 ECU 即可;二是把停车功能和会到座舱松手器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件完毕行车和停车功能,对应不同的传感器复用和芯片算力分享;四是智能驾驶芯片和座舱芯片将和会,智舱和智驾的功能由一单颗芯片来完成。
朱国章 | 解说级高工,上汽民众智能驾驶和芯片部门前厚爱东谈主、高档总监
以下为演讲内容整理:
EE 架构的发展对芯片的影响
面前,汽车的电子电气架构也曾从分散式向汇集式发展。民众汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实即是分散式架构。针对面前推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域汇集式平台。咱们面前正在缔造的一些新的车型将转向中央汇集式架构。
汇集式架构权贵责怪了 ECU 数目,并裁减了线束长度。但是,这一架构也相应地条目整车芯片的计较才略大幅提高,即完毕大算力、低功耗以及高带宽的特质。跟着汽车行业的阻抑发展,OTA 已成为一种遍及趋势,SOA 也日益受到留心。面前,整车设想遍及条目配备多颗 SOC,关于智能化进度较高的汽车,其芯片数目已高达 2000 颗,并通过 2 至 3 个操作系统完毕软硬件分离。
面前,汽车仍主要别离为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在阛阓上,面前的布局要点在于舱驾和会,这波及到将座舱松手器与智能驾驶松手器统一为舱驾和会的一形状松手器。但值得戒备的是,这种和会仅仅物感性地集成在了一个松手器中。接下来是 one box、one board,但是 two chip,座舱的芯片和智驾的芯片如故两块。再接下来,咱们将会看到 one box、one board、one chip,这是舱驶和会确切一体的和会决议。
图源:演讲嘉宾素材
分散式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,齐是相比寂然的,每增多一个 ADAS 的功能,咱们齐要增多稳妥的传感器以致松手器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为权贵,座舱芯片的性能也得回了权贵提高。咱们开动欺诈座舱芯片的算力来引申停车等功能,从而催生了舱泊一体的意见。随后,智能驾驶芯片本领的迅猛发展又推动了行泊一体决议的出生。
智驾芯片的近况
面前,阛阓对新能源汽车需求执续高涨,据预测,2025 年中国新能源汽车销量将高达 1524.1 万辆,智能电动汽车销量将达 1220.3 万辆,渗入率将高达 80.1%。跟着汽车电动化智能化发展,单车芯片用量执续高涨。据测算,到 2025 年,智能电动汽车的平均芯片搭载量则将高达 2072 颗,燃油车平均芯片搭载量将达 1243 颗。随智能电动汽车阛阓需求阻抑增强,智能化本领深化发展,自动驾驶阶段逐步演变股东,改日单车芯片用量将陆续增长,汽车全体行业对车规级芯片的需求也将随之彭胀。
咱们一直面对着芯片卡脖子的问题,既有中西方之间贸易摩擦、地缘政事的要素,也有前几年疫情的影响,以及从 2021 年开动芯片段供,齐导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从全体层面长远体会到芯片艰巨的严峻性,尤其是在芯片供不应求的关键时刻。
针对这一困局,怎样寻求松弛成为关键。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车翻新发展计谋及新能源汽车产业发展野心等政策性文献中,明确将芯片列为中枢本领领域,并加大了对产业发展的扶执力度。
从整车企业角度看,它们接纳了多种策略支吾芯片艰巨问题。部分企业聘请投资芯片企业,或通过与芯片企业搭伙相助的形状增强供应链褂讪性;还有部分整车制造商更是亲身涉足芯片制造领域,开行动念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等速即地崛起,变成了我方的产物矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等领域齐有了完好意思布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,预测本年能简略达到 15%。在计较类芯片领域,SOC 的国产化率约为 8%,其中智能驾驶芯片的国产化率为 5%,智能座舱芯片的国产化率为 3%。从用户体验的角度看,汽车智能化方面,智能座舱的发展相较于智能驾驶更为锻练。但是,从芯片角度看,国产智能驾驶芯片的发展势头要好于智能座舱芯片。
松手类芯片 MCU 方面,此前少见据泄露,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已提高至 10%。功率类芯片领域,尤其是大功率、高压芯片如 IGBT 和碳化硅芯片,面前的国产化率已达到 30%-35%。这收货于我国频年来在新能源汽车领域的快速发展,使得功率芯片的发展得回了权贵卓著。而在 Mosfet 方面,其国产化率为 15%。智能驾驶所需的传感器芯片,面前国产化率为 15%。
面前,我国的芯片国产化率仅为 10%,意味着 90% 的芯片仍依赖入口,这些芯片主要由欧洲、好意思国及日本的芯片企业所足下,前八大企业占据了高达 60% 的阛阓份额。在推动芯片国产化或国产芯片替代的经过中,从主机厂的视角凝视,咱们发现国内国产芯单方面对着多重挑战。国产芯片在制程方面相对较低,算力较小,且规模上不具备竞争上风。此外,还存在潜在的供应风险,尤其是在晶圆制造智商,以及器具链不完好意思的问题。
面前,统共这个词汽车行业呈现出高度的竞争态势,主机厂在汽车阛阓内伸开了强烈的角逐。这种压力无疑会传递给 Tier1 供应商及芯片行业。从整车企业的角度来看,对芯片企业的条目日益严格。一方面,相反化的需求车载斗量,条目芯片的缔造周期必须裁减;另一方面,芯片企业还需承担整车产物的推敲包袱。但是,阛阓应用数目有限,买卖价值变现难度大,这给国产芯片企业带来了极大的挑战。在推动国产芯片落地的经过中,这些企业正面对着前所未有的贫窭任务。
凭据《智能网联本清醒线 2.0》对自动驾驶渗入率的预测,2030 年全球自动驾驶芯片阛阓规模为 2224 亿元, L2/L3 芯片阛阓规模 1348 亿元, L4/L5 芯片阛阓规模 876 亿元;预测 2030 年中国自动驾驶芯片的阛阓规模为 813 亿元;其中 L2/L3 芯片阛阓规模 493 亿元, L4/L5 芯片阛阓规模 320 亿元。
智能驾驶领域,海外供应商中,Mobileye 在 ADAS 领域占据十足上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 阛阓渗入率的速即提高,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片阛阓中,发展相比好的是地平线和黑芝麻,他们齐变成了我方的产物矩阵。
面前布局的要点是座舱域和智能驾驶域。以往,不管是两个域松手器如故一个域松手器,齐如故两个芯片。而面前,高通推出的 8775P 也曾开动朝着确切的单片式处置决议迈进。跟着高通明续推出的 Ride Flex 系列,以及英伟达的 Thor 系列,咱们不错不雅察到统共这个词汽车电子电气架构的演进与发展,正驱动着芯片行业紧跟其法子,进行相应的研发责任。
上汽民众智驾之路
面前智能驾驶行业面对的挑战在于,智能驾驶系统的缔造周期长、参加雄壮,同期条目在可控的资本范围内完毕高性能,提高末端用户的体验。
下图中,蓝色弧线代表性能,绿色弧线代表复杂度,红色弧线代表安全性。不错不雅察到,性能与复杂度之间存在一定的线性推敲。但是,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们要是琢磨 L3 及以上司别的自动驾驶功能,要作念许多冗余。从整车角度来看,要作念制动冗余、转向冗余、供电冗余等;从自动驾驶系统层面看,则需完毕传感器冗余、松手器冗余、软件冗余等。这些冗余设想导致整车及系统的资本大幅增多,原因在于,达到 L3 级及以上时,整车企业将承担起安全主体包袱。
跟着我司法律端正的阻抑演进,面前确切意念念上的 L3 及以上司别的自动驾驶车辆或功能并未推向末端用户,仅限于在一些示范区域内进行测试及示范运营。面前阛阓上统共的高阶智能驾驶本领最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的界限。
此前行业内存在过度建树的嫌疑,即统共类型的传感器和大齐算力芯片被一股脑地集成到系统中。但是,跟着汽车行业竞争的尖锐化,从主机厂角度看,面前策略已滚动为充分欺诈现存硬件的极限性能。在 L2++ 的级别下,东谈主类驾驶员被视为最终的冗余系统,因此,进一步增多硬件建树已不再是可行的选项。
整车智能化涵盖智能座舱与智能驾驶两大方面。从用户体验角度看,智能座舱的阐述优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户响应泄露,在潦倒匝谈、变谈、施工谈路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的阐述不尽如东谈主意,时时出现功能左迁以致完全退出的情况。尽管业界遍及以为智能网联汽车的发展上半场是电动化,下半场是智能化,但智能驾驶的骨子阐述尚未能骄气用户的期待。
面对面前挑战,破局之谈在于降本增效。面前行业遍及处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度开赴,对系统供应商提议了责怪传感器、域松手器以及高精舆图使用资本的条目,无图 NOA 成为了面前的包涵焦点。由于高精舆图的齰舌资本不菲,业界遍及寻求高性价比的处置决议,奋勉最大化欺诈现存硬件资源。
在此布景下,预测 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出权贵上风。不管是英伟达的 Orin N、高通 8650,如故地平线的 J6E、J6M,在完毕 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、骄气行业需求而备受喜爱。至于增效方面,关键在于提高 MPI,扩大 ODD,即增多自动驾驶系统的应用场景,减少用户因系统功能左迁或不及而需罗致的情况,提高用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态相助是两个不可淹没的议题,不同的企业凭据自己情况有不同的聘请。从咱们的视角开赴,这一问题并无十足的圭表谜底,接纳哪种决议完全取决于主机厂自己的本领应用才略。
跟着智能网联汽车的兴盛发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的推敲履历了长远的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着本领卓著与阛阓需求的变化,这一模式逐步演变为软硬解耦的时势,主机厂会分别遴选硬件与软件供应商,再由一家集成商厚爱供货。面前,许多企业在智驾领域也曾确切进入了自研情景。在此布景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就变成了面前的洞开货架组合。
面前,在智能座舱与智能驾驶的缔造领域,主机厂、Tier1 和芯片公司之间变成了一个三角形。芯片公司的地位之是以如斯紧迫,是因为关于主机厂而言,芯片的聘请将决定改日 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的本清醒线。以往,主机厂在芯片选型上并未予以过多包涵,而是将这一任务交由 Tier1 完成。频年来,在决定本清醒线时,主机厂可能会先遴选芯片,再据此聘请 Tier1。
(以上内容来自解说级高工,上汽民众智能驾驶和芯片部门前厚爱东谈主、高档总监朱国章于 2024 年 11 月 14 日 -15 日在第四届汽车芯片产业大会发表的《国产智驾芯片之路》主题演讲。)