刻下整车 5 大功能域正从散布式架构向域控、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转机。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,莳植级高工,上汽民众智能驾驶和芯片部门前认真东说念主、高档总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是消耗者能感知到的体验,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复古,电子电气架构决定了智能化功能说明的上限,已往的散布式电子电气架构由于算力分散、布线复杂、软硬件耦合深、通讯带宽瓶颈等弱点已不成稳健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,带来了芯片算力诓骗率的擢升和多芯片和会的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能相互孤苦,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截至器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件杀青行车和停车功能,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 | 莳植级高工,上汽民众智能驾驶和芯片部门前认真东说念主、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
刻下,汽车的电子电气架构仍是从散布式向聚拢式发展。民众汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实便是散布式架构。针对刻下推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域聚拢式平台。咱们咫尺正在确立的一些新的车型将转向中央聚拢式架构。
聚拢式架构权臣申斥了 ECU 数目,并裁汰了线束长度。可是,这一架构也相应地条目整车芯片的计较智商大幅擢升,即杀青大算力、低功耗以及高带宽的特点。跟着汽车行业的按捺发展,OTA 已成为一种浩荡趋势,SOA 也日益受到持重。刻下,整车联想浩荡条目配备多颗 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 个操作系统杀青软硬件分离。
咫尺,汽车仍主要分歧为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在商场上,刻下的布局要点在于舱驾和会,这波及到将座舱截至器与智能驾驶截至器并吞为舱驾和会的相通式截至器。但值得防卫的是,这种和会仅仅物感性地集成在了一个截至器中。接下来是 one box、one board,但是 two chip,座舱的芯片和智驾的芯片照旧两块。再接下来,咱们将会看到 one box、one board、one chip,这是舱驶和会简直一体的和会决策。
图源:演讲嘉宾素材
散布式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,齐是比拟孤苦的,每增多一个 ADAS 的功能,咱们齐要增多妥贴的传感器甚而截至器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为权臣,座舱芯片的性能也得回了权臣擢升。咱们启动诓骗座舱芯片的算力来实践停车等功能,从而催生了舱泊一体的宗旨。随后,智能驾驶芯片手艺的迅猛发展又推动了行泊一体决策的出生。
智驾芯片的近况
刻下,商场对新能源汽车需求抓续高涨,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,单车芯片用量抓续高涨。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。随智能电动汽车商场需求按捺增强,智能化手艺深化发展,自动驾驶阶段闲静演变鼓吹,将来单车芯片用量将延续增长,汽车举座行业对车规级芯片的需求也将随之扩展。
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 年启动芯片段供,齐导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从举座层面深入体会到芯片阑珊的严峻性,尤其是在芯片供不应求的重要时分。
针对这一困局,怎样寻求窒碍成为重要。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车更动发展策略及新能源汽车产业发展盘算推算等政策性文献中,明确将芯片列为中枢手艺规模,并加大了对产业发展的扶抓力度。
从整车企业角度看,它们领受了多种策略玩忽芯片阑珊问题。部分企业聘任投资芯片企业,或通过与芯片企业联合配合的样子增强供应链厚实性;还有部分整车制造商更是躬行涉足芯片制造规模,启行动念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等飞速地崛起,变成了我方的产物矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等规模齐有了齐备布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,瞻望本年能大要达到 15%。在计较类芯片规模,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老练。可是,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。
截至类芯片 MCU 方面,此前零落据清楚,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已擢升至 10%。功率类芯片规模,尤其是大功率、高压芯片如 IGBT 和碳化硅芯片,咫尺的国产化率已达到 30%-35%。这收获于我国连年来在新能源汽车规模的快速发展,使得功率芯片的发展得回了权臣逾越。而在 Mosfet 方面,其国产化率为 15%。智能驾驶所需的传感器芯片,咫尺国产化率为 15%。
刻下,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把持,前八大企业占据了高达 60% 的商场份额。在推动芯片国产化或国产芯片替代的经过中,从主机厂的视角扫视,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,尤其是在晶圆制造要领,以及器具链不齐备的问题。
刻下,通盘汽车行业呈现出高度的竞争态势,主机厂在汽车商场内伸开了浓烈的角逐。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,各异化的需求层见迭出,条目芯片果然立周期必须裁汰;另一方面,芯片企业还需承担整车产物的关联包袱。可是,商场应用数目有限,交易价值变现难度大,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忙绿任务。
笔据《智能网联手艺阶梯 2.0》对自动驾驶渗入率的预测,2030 年全球自动驾驶芯片商场规模为 2224 亿元, L2/L3 芯片商场规模 1348 亿元, L4/L5 芯片商场规模 876 亿元;瞻望 2030 年中国自动驾驶芯片的商场规模为 813 亿元;其中 L2/L3 芯片商场规模 493 亿元, L4/L5 芯片商场规模 320 亿元。
智能驾驶规模,海外供应商中,Mobileye 在 ADAS 规模占据统统上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 商场渗入率的飞速擢升,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片商场中,发展比拟好的是地平线和黑芝麻,他们齐变成了我方的产物矩阵。
刻下布局的要点是座舱域和智能驾驶域。以往,不论是两个域截至器照旧一个域截至器,齐照旧两个芯片。而刻下,高通推出的 8775P 仍是启动朝着简直的单片式措置决策迈进。跟着高通明续推出的 Ride Flex 系列,以及英伟达的 Thor 系列,咱们不错不雅察到通盘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顺序,进行相应的研发责任。
上汽民众智驾之路
刻下智能驾驶行业面对的挑战在于,智能驾驶系统果然立周期长、干涉巨大,同期条目在可控的老本范围内杀青高性能,擢升末端用户的体验。
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关系。可是,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们淌若磋商 L3 及以上司别的自动驾驶功能,要作念好多冗余。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,则需杀青传感器冗余、截至器冗余、软件冗余等。这些冗余联想导致整车及系统的老本大幅增多,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。
跟着我法则律轨则的按捺演进,咫尺简直意旨上的 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。刻下商场上统统的高阶智能驾驶手艺最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的范围。
此前行业内存在过度树立的嫌疑,即统统类型的传感器和大齐算力芯片被一股脑地集成到系统中。可是,跟着汽车行业竞争的尖锐化,从主机厂角度看,刻下策略已转机为充分诓骗现存硬件的极限性能。在 L2++ 的级别下,东说念主类驾驶员被视为最终的冗余系统,因此,进一步增多硬件树立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,智能座舱的说明优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户响应清楚,在凹凸匝说念、变说念、施工说念路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的说明不尽如东说念主意,频繁出现功能左迁甚而完全退出的情况。尽管业界浩荡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,但智能驾驶的实质说明尚未能得志用户的期待。
面对刻下挑战,破局之说念在于降本增效。咫尺行业浩荡处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度启程,对系统供应商提议了申斥传感器、域截至器以及高精舆图使用老本的条目,无图 NOA 成为了刻下的关心焦点。由于高精舆图的退换老本昂贵,业界浩荡寻求高性价比的措置决策,戮力最大化诓骗现存硬件资源。
在此配景下,瞻望 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出权臣上风。不论是英伟达的 Orin N、高通 8650,照旧地平线的 J6E、J6M,在杀青 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、得志行业需求而备受喜爱。至于增效方面,重要在于擢升 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招揽的情况,擢升用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态配合是两个不可藏匿的议题,不同的企业笔据本身情况有不同的聘任。从咱们的视角启程,这一问题并无统统的范例谜底,领受哪种决策完全取决于主机厂本身的手艺应用智商。
跟着智能网联汽车的闹热发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的关系资历了深入的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。随出手艺逾越与商场需求的变化,这一模式渐渐演变为软硬解耦的局势,主机厂会分别遴选硬件与软件供应商,再由一家集成商认真供货。刻下,好多企业在智驾规模仍是简直进入了自研气象。在此配景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就变成了咫尺的怒放货架组合。
刻下,在智能座舱与智能驾驶果然立规模,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稠密,是因为关于主机厂而言,芯片的聘任将决定将来 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的手艺阶梯。以往,主机厂在芯片选型上并未给以过多关心,而是将这一任务交由 Tier1 完成。连年来,在决定手艺阶梯时,主机厂可能会先遴选芯片,再据此聘任 Tier1。
(以上内容来自莳植级高工,上汽民众智能驾驶和芯片部门前认真东说念主、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。)