现时整车 5 大功能域正从散布式架构向域控、跨域交融、中央盘算推算(+ 云盘算推算)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滚动。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,素质级高工,上汽人人智能驾驶和芯片部门前稳健东说念主、高等总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是耗尽者能感知到的体验,背后需要苍劲的传感器、芯片,更需要先进的电子电气架构的撑握,电子电气架构决定了智能化功能认识的上限,曩昔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弗成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,带来了芯片算力诈欺率的普及和多芯片交融的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能相互沉静,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收尾器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件竣事行车和停车功能,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 | 素质级高工,上汽人人智能驾驶和芯片部门前稳健东说念主、高等总监
以下为演讲内容整理:
EE 架构的发展对芯片的影响
现时,汽车的电子电气架构仍是从散布式向聚拢式发展。人人汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实即是散布式架构。针对现时推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域聚拢式平台。咱们咫尺正在树立的一些新的车型将转向中央聚拢式架构。
聚拢式架构权贵斥责了 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盘算推算才智大幅普及,即竣事大算力、低功耗以及高带宽的特点。跟着汽车行业的抑制发展,OTA 已成为一种无边趋势,SOA 也日益受到真贵。现时,整车想象无边条件配备多颗 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 个操作系统竣事软硬件分离。
咫尺,汽车仍主要差别为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在商场上,现时的布局要点在于舱驾交融,这触及到将座舱收尾器与智能驾驶收尾器统一为舱驾交融的一阵势收尾器。但值得重视的是,这种交融仅仅物感性地集成在了一个收尾器中。接下来是 one box、one board,然则 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,这是舱驶交融着实一体的交融决策。
图源:演讲嘉宾素材
散布式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,都是相比沉静的,每加多一个 ADAS 的功能,咱们都要加多稳当的传感器以至收尾器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为权贵,座舱芯片的性能也获得了权贵普及。咱们启动诈欺座舱芯片的算力来实施停车等功能,从而催生了舱泊一体的认识。随后,智能驾驶芯片本领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
现时,商场对新能源汽车需求握续飞腾,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,单车芯片用量握续飞腾。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抑制增强,智能化本领深化发展,自动驾驶阶段缓缓演变推动,改日单车芯片用量将不时增长,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 年启动芯片段供,都导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从全体层面深远体会到芯片穷乏的严峻性,尤其是在芯片供不应求的错误时分。
针对这一困局,如何寻求冲破成为错误。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指标等政策性文献中,明确将芯片列为中枢本领边界,并加大了对产业发展的扶握力度。
从整车企业角度看,它们继承了多种策略叮咛芯片穷乏问题。部分企业聘用投资芯片企业,或通过与芯片企业合股谄媚的形式增强供应链认识性;还有部分整车制造商更是亲身涉足芯片制造边界,启当作念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等飞速地崛起,酿成了我方的居品矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等边界都有了好意思满布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,展望本年能概况达到 15%。在盘算推算类芯片边界,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熟谙。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。
收尾类芯片 MCU 方面,此前少见据泄露,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已普及至 10%。功率类芯片边界,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%。这成绩于我国比年来在新能源汽车边界的快速发展,使得功率芯片的发展获得了权贵超越。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%。
现时,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进程中,从主机厂的视角注视,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,尤其是在晶圆制造门径,以及器具链不好意思满的问题。
现时,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,对芯片企业的条件日益严格。一方面,互异化的需求层见错出,条件芯片的树立周期必须裁减;另一方面,芯片企业还需承担整车居品的连接牵累。关联词,商场应用数目有限,生意价值变现难度大,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进程中,这些企业正濒临着前所未有的笨重担务。
凭证《智能网联本认识线 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;展望 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。
智能驾驶边界,国际供应商中,Mobileye 在 ADAS 边界占据皆备上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 商场渗入率的飞速普及,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片商场中,发展相比好的是地平线和黑芝麻,他们都酿成了我方的居品矩阵。
现时布局的要点是座舱域和智能驾驶域。以往,不论是两个域收尾器照旧一个域收尾器,都照旧两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 仍是启动朝着着实的单片式惩办决策迈进。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门径,进行相应的研发责任。
上汽人人智驾之路
现时智能驾驶行业濒临的挑战在于,智能驾驶系统的树立周期长、进入广大,同期条件在可控的本钱范围内竣事高性能,普及终局用户的体验。
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。咱们若是探讨 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,则需竣事传感器冗余、收尾器冗余、软件冗余等。这些冗余想象导致整车及系统的本钱大幅加多,原因在于,达到 L3 级及以上时,整车企业将承担起安全主体牵累。
跟着我法则律规矩的抑制演进,咫尺着实道理上的 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。现时商场上通盘的高阶智能驾驶本领最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的范围。
此前行业内存在过度建树的嫌疑,即通盘类型的传感器和无边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,现时策略已滚动为充分诈欺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,进一步加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,智能座舱的证实优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户反映泄露,在高下匝说念、变说念、施工说念路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的证实不尽如东说念主意,频频出现功能左迁以至完全退出的情况。尽管业界无边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,但智能驾驶的实质证实尚未能称心用户的期待。
面对现时挑战,破局之说念在于降本增效。咫尺行业无边处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度起程,对系统供应商建议了斥责传感器、域收尾器以及高精舆图使用本钱的条件,无图 NOA 成为了现时的关怀焦点。由于高精舆图的贵重本钱斯文,业界无边寻求高性价比的惩办决策,死力最大化诈欺现存硬件资源。
在此配景下,展望 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出权贵上风。不论是英伟达的 Orin N、高通 8650,照旧地平线的 J6E、J6M,在竣事 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、称心行业需求而备受深爱。至于增效方面,错误在于普及 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接受的情况,普及用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态谄媚是两个不可秘密的议题,不同的企业凭证自己情况有不同的聘用。从咱们的视角起程,这一问题并无皆备的治安谜底,继承哪种决策完全取决于主机厂自己的本领应用才智。
跟着智能网联汽车的茂密发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的关系履历了深远的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着本领超越与商场需求的变化,这一模式缓缓演变为软硬解耦的阵势,主机厂会分别遴选硬件与软件供应商,再由一家集成商稳健供货。现时,许多企业在智驾边界仍是着实进入了自研景况。在此配景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就酿成了当今的灵通货架组合。
现时,在智能座舱与智能驾驶的树立边界,主机厂、Tier1 和芯片公司之间酿成了一个三角形。芯片公司的地位之是以如斯进军,是因为关于主机厂而言,芯片的聘用将决定改日 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的本认识线。以往,主机厂在芯片选型上并未赐与过多关怀,而是将这一任务交由 Tier1 完成。比年来,在决定本认识线时,主机厂可能会先遴选芯片,再据此聘用 Tier1。
(以上内容来自素质级高工,上汽人人智能驾驶和芯片部门前稳健东说念主、高等总监朱国章于 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。)