面前整车 5 大功能域正从散布式架构向域控、跨域交融、中央缱绻(+ 云缱绻)演进,舱驾交融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周折。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,教育级高工,上汽公共智能驾驶和芯片部门前发扬东谈主、高档总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是浪掷者能感知到的体验,背后需要苍劲的传感器、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阐扬的上限,畴前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、通讯带宽瓶颈等流毒已不可适合汽车智能化的进一步进化。
他建议,受电子电器架构升级的影响,带来了芯片算力期骗率的栽植和多芯片交融的影响。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;二是把停车功能交融到座舱抑遏器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件完了行车和停车功能,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交融,智舱和智驾的功能由一单颗芯片来完成。
朱国章 | 教育级高工,上汽公共智能驾驶和芯片部门前发扬东谈主、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还是从散布式向集合式发展。公共汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实即是散布式架构。针对面前推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域集合式平台。咱们面前正在诞生的一些新的车型将转向中央集合式架构。
集合式架构显耀责难了 ECU 数目,并裁减了线束长度。关联词,这一架构也相应地条件整车芯片的缱绻智商大幅栽植,即完了大算力、低功耗以及高带宽的特质。跟着汽车行业的不断发展,OTA 已成为一种精深趋势,SOA 也日益受到可贵。面前,整车瞎想精深条件配备多颗 SOC,关于智能化进程较高的汽车,其芯片数目已高达 2000 颗,并通过 2 至 3 个操作系统完了软硬件分离。
面前,汽车仍主要分散为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在市集上,面前的布局要点在于舱驾交融,这触及到将座舱抑遏器与智能驾驶抑遏器统一为舱驾交融的一款式抑遏器。但值得小心的是,这种交融仅仅物感性地集成在了一个抑遏器中。接下来是 one box、one board,然而 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,这是舱驶交融真是一体的交融有运筹帷幄。
图源:演讲嘉宾素材
散布式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,都是比拟孤苦的,每加多一个 ADAS 的功能,咱们都要加多合适的传感器以致抑遏器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为显耀,座舱芯片的性能也得回了显耀栽植。咱们初始期骗座舱芯片的算力来实际停车等功能,从而催生了舱泊一体的意见。随后,智能驾驶芯片工夫的迅猛发展又推动了行泊一体有运筹帷幄的出生。
智驾芯片的近况
面前,市集对新能源汽车需求捏续高涨,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,单车芯片用量捏续高涨。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。随智能电动汽车市集需求不断增强,智能化工夫深化发展,自动驾驶阶段渐渐演变鼓舞,畴昔单车芯片用量将不竭增长,汽车举座行业对车规级芯片的需求也将随之彭胀。
咱们一直濒临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 岁首始芯片段供,都导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从举座层面深切体会到芯片缺少的严峻性,尤其是在芯片供不应求的要津时刻。
针对这一困局,奈何寻求破损成为要津。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车立异发展政策及新能源汽车产业发展运筹帷幄等政策性文献中,明确将芯片列为中枢工夫领域,并加大了对产业发展的扶捏力度。
从整车企业角度看,它们采取了多种策略应付芯片缺少问题。部分企业弃取投资芯片企业,或通过与芯片企业搭伙合营的方式增强供应链适应性;还有部分整车制造商更是躬行涉足芯片制造领域,初始作念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等赶紧地崛起,造成了我方的家具矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等领域都有了完好布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,瞻望本年能约略达到 15%。在缱绻类芯片领域,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。关联词,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。
抑遏类芯片 MCU 方面,此前罕有据显现,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已栽植至 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%。这收货于我国连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显耀迥殊。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% 的市集份额。在推动芯片国产化或国产芯片替代的经过中,从主机厂的视角注释,咱们发现国内国产芯单方濒临着多重挑战。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,尤其是在晶圆制造设施,以及器具链不完好的问题。
面前,悉数这个词汽车行业呈现出高度的竞争态势,主机厂在汽车市集内张开了是非的角逐。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,对芯片企业的条件日益严格。一方面,互异化的需求多如牛毛,条件芯片的诞生周期必须裁减;另一方面,芯片企业还需承担整车家具的干系包袱。关联词,市集应用数目有限,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,这些企业正濒临着前所未有的吃力任务。
凭证《智能网联工夫阶梯 2.0》对自动驾驶渗入率的预测,2030 年全球自动驾驶芯片市集规模为 2224 亿元, L2/L3 芯片市集规模 1348 亿元, L4/L5 芯片市集规模 876 亿元;瞻望 2030 年中国自动驾驶芯片的市集规模为 813 亿元;其中 L2/L3 芯片市集规模 493 亿元, L4/L5 芯片市集规模 320 亿元。
智能驾驶领域,海外供应商中,Mobileye 在 ADAS 领域占据皆备上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 市集渗入率的赶紧栽植,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片市集中,发展比拟好的是地平线和黑芝麻,他们都造成了我方的家具矩阵。
面前布局的要点是座舱域和智能驾驶域。以往,无论是两个域抑遏器照旧一个域抑遏器,都照旧两个芯片。而面前,高通推出的 8775P 还是初始朝着真是的单片式惩处有运筹帷幄迈进。跟着高通明续推出的 Ride Flex 系列,以及英伟达的 Thor 系列,咱们不错不雅察到悉数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当作,进行相应的研发责任。
上汽公共智驾之路
面前智能驾驶行业濒临的挑战在于,智能驾驶系统的诞生周期长、进入纷乱,同期条件在可控的资本范围内完了高性能,栽植终局用户的体验。
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。关联词,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们淌若琢磨 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,则需完了传感器冗余、抑遏器冗余、软件冗余等。这些冗余瞎想导致整车及系统的资本大幅加多,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。
跟着我王法律次第的不断演进,面前真是真谛上的 L3 及以上司别的自动驾驶车辆或功能并未推向终局用户,仅限于在一些示范区域内进行测试及示范运营。面前市集上悉数的高阶智能驾驶工夫最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的规模。
此前行业内存在过度确立的嫌疑,即悉数类型的传感器和精深算力芯片被一股脑地集成到系统中。关联词,跟着汽车行业竞争的尖锐化,从主机厂角度看,面前策略已周折为充分期骗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,进一步加多硬件确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,智能座舱的表露优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户反映显现,在高下匝谈、变谈、施工谈路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的表露不尽如东谈主意,经常出现功能左迁以致完全退出的情况。尽管业界精深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,但智能驾驶的实质表露尚未能抖擞用户的期待。
面对面前挑战,破局之谈在于降本增效。面前行业精深处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度开赴,对系统供应商建议了责难传感器、域抑遏器以及高精舆图使用资本的条件,无图 NOA 成为了面前的温雅焦点。由于高精舆图的珍重资本高尚,业界精深寻求高性价比的惩处有运筹帷幄,勤快最大化期骗现存硬件资源。
在此配景下,瞻望 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出显耀上风。无论是英伟达的 Orin N、高通 8650,照旧地平线的 J6E、J6M,在完了 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、抖擞行业需求而备受喜爱。至于增效方面,要津在于栽植 MPI,扩大 ODD,即加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禁受的情况,栽植用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态合营是两个不可规避的议题,不同的企业凭证本人情况有不同的弃取。从咱们的视角开赴,这一问题并无皆备的步调谜底,采取哪种有运筹帷幄完全取决于主机厂本人的工夫应用智商。
跟着智能网联汽车的富贵发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的关系阅历了深切的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着工夫迥殊与市集需求的变化,这一模式逐步演变为软硬解耦的款式,主机厂会分别采用硬件与软件供应商,再由一家集成商发扬供货。面前,好多企业在智驾领域还是真是进入了自研现象。在此配景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就造成了面前的怒放货架组合。
面前,在智能座舱与智能驾驶的诞生领域,主机厂、Tier1 和芯片公司之间造成了一个三角形。芯片公司的地位之是以如斯报复,是因为关于主机厂而言,芯片的弃取将决定畴昔 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的工夫阶梯。以往,主机厂在芯片选型上并未赐与过多温雅,而是将这一任务交由 Tier1 完成。连年来,在决定工夫阶梯时,主机厂可能会先采用芯片,再据此弃取 Tier1。
(以上内容来自教育级高工,上汽公共智能驾驶和芯片部门前发扬东谈主、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。)