刻下整车 5 大功能域正从散播式架构向域控、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升沉。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,教师级高工,上汽民众智能驾驶和芯片部门前慎重东谈主、高等总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是破钞者能感知到的体验,背后需要刚劲的传感器、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施展的上限,以前的散播式电子电气架构由于算力分散、布线复杂、软硬件耦合深、通讯带宽瓶颈等污点已不成妥当汽车智能化的进一步进化。
他提倡,受电子电器架构升级的影响,带来了芯片算力把持率的擢升和多芯片和会的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能相互零丁,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止器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件罢了行车和停车功能,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和会,智舱和智驾的功能由一单颗芯片来完成。
朱国章 | 教师级高工,上汽民众智能驾驶和芯片部门前慎重东谈主、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
刻下,汽车的电子电气架构如故从散播式向鸠集式发展。民众汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实即是散播式架构。针对刻下推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域鸠集式平台。咱们目下正在建造的一些新的车型将转向中央鸠集式架构。
鸠集式架构权贵诽谤了 ECU 数目,并裁汰了线束长度。关联词,这一架构也相应地条目整车芯片的计较智商大幅擢升,即罢了大算力、低功耗以及高带宽的特质。跟着汽车行业的不停发展,OTA 已成为一种广泛趋势,SOA 也日益受到平缓。刻下,整车想象广泛条目配备多颗 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 个操作系统罢了软硬件分离。
目下,汽车仍主要分手为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在阛阓上,刻下的布局要点在于舱驾和会,这波及到将座舱截止器与智能驾驶截止器兼并为舱驾和会的一神志截止器。但值得防范的是,这种和会仅仅物感性地集成在了一个截止器中。接下来是 one box、one board,可是 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,这是舱驶和会果然一体的和会决策。
图源:演讲嘉宾素材
散播式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,皆是比拟零丁的,每加多一个 ADAS 的功能,咱们皆要加多相宜的传感器致使截止器。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擢升。咱们驱动把持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成见。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降生。
智驾芯片的近况
刻下,阛阓对新能源汽车需求执续飞腾,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,单车芯片用量执续飞腾。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。随智能电动汽车阛阓需求不停增强,智能化手艺深化发展,自动驾驶阶段冉冉演变鼓励,将来单车芯片用量将不竭增长,汽车全体行业对车规级芯片的需求也将随之推广。
咱们一直靠近着芯片卡脖子的问题,既有中西方之间贸易摩擦、地缘政事的成分,也有前几年疫情的影响,以及从 2021 年驱动芯片段供,皆导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从全体层面深化体会到芯片艰苦的严峻性,尤其是在芯片供不应求的重要时刻。
针对这一困局,若何寻求肆虐成为重要。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筹议等政策性文献中,明确将芯片列为中枢手艺范畴,并加大了对产业发展的扶执力度。
从整车企业角度看,它们经受了多种策略打法芯片艰苦问题。部分企业遴荐投资芯片企业,或通过与芯片企业合股配合的步地增强供应链踏实性;还有部分整车制造商更是切身涉足芯片制造范畴,驱算作念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等连忙地崛起,造成了我方的居品矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等范畴皆有了齐全布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,展望本年能大略达到 15%。在计较类芯片范畴,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训练。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。
截止类芯片 MCU 方面,此前独特据披露,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已擢升至 10%。功率类芯片范畴,尤其是大功率、高压芯片如 IGBT 和碳化硅芯片,目下的国产化率已达到 30%-35%。这获利于我国连年来在新能源汽车范畴的快速发展,使得功率芯片的发展得回了权贵止境。而在 Mosfet 方面,其国产化率为 15%。智能驾驶所需的传感器芯片,目下国产化率为 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阁下,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靠近着多重挑战。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,尤其是在晶圆制造法子,以及器具链不齐全的问题。
刻下,通盘汽车行业呈现出高度的竞争态势,主机厂在汽车阛阓内张开了热烈的角逐。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,各别化的需求指不胜屈,条目芯片的建造周期必须裁汰;另一方面,芯片企业还需承担整车居品的有关包袱。关联词,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,这些企业正靠近着前所未有的阻挠任务。
把柄《智能网联手艺途径 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;展望 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。
智能驾驶范畴,海外供应商中,Mobileye 在 ADAS 范畴占据十足上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 阛阓渗入率的连忙擢升,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片阛阓中,发展比拟好的是地平线和黑芝麻,他们皆造成了我方的居品矩阵。
刻下布局的要点是座舱域和智能驾驶域。以往,不管是两个域截止器如故一个域截止器,皆如故两个芯片。而刻下,高通推出的 8775P 如故驱动朝着果然的单片式科罚决策迈进。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要领,进行相应的研发职责。
上汽民众智驾之路
刻下智能驾驶行业靠近的挑战在于,智能驾驶系统的建造周期长、插足纷乱,同期条目在可控的老本范围内罢了高性能,擢升终局用户的体验。
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干系。关联词,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们要是谈判 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,则需罢了传感器冗余、截止器冗余、软件冗余等。这些冗余想象导致整车及系统的老本大幅加多,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。
跟着我公法律礼貌的不停演进,目下果然真理真理上的 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。刻下阛阓上通盘的高阶智能驾驶手艺最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的规模。
此前行业内存在过度建树的嫌疑,即通盘类型的传感器和多数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,刻下策略已升沉为充分把持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,智能座舱的施展优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户响应披露,在落魄匝谈、变谈、施工谈路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的施展不尽如东谈主意,常常出现功能左迁致使完全退出的情况。尽管业界广泛觉得智能网联汽车的发展上半场是电动化,下半场是智能化,但智能驾驶的试验施展尚未能恬逸用户的期待。
面对刻下挑战,破局之谈在于降本增效。目下行业广泛处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度启程,对系统供应商提倡了诽谤传感器、域截止器以及高精舆图使用老本的条目,无图 NOA 成为了刻下的柔顺焦点。由于高精舆图的调治老本不菲,业界广泛寻求高性价比的科罚决策,远程最大化把持现存硬件资源。
在此配景下,展望 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出权贵上风。不管是英伟达的 Orin N、高通 8650,如故地平线的 J6E、J6M,在罢了 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、恬逸行业需求而备受深爱。至于增效方面,重要在于擢升 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纳的情况,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躲避的议题,不同的企业把柄自己情况有不同的遴荐。从咱们的视角启程,这一问题并无十足的圭臬谜底,经受哪种决策完全取决于主机厂自己的手艺应用智商。
跟着智能网联汽车的昌盛发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的干系履历了深化的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。随脱手艺止境与阛阓需求的变化,这一模式渐渐演变为软硬解耦的步地,主机厂会分别采用硬件与软件供应商,再由一家集成商慎重供货。刻下,许多企业在智驾范畴如故果然进入了自研现象。在此配景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就造成了当今的绽开货架组合。
刻下,在智能座舱与智能驾驶的建造范畴,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重要,是因为关于主机厂而言,芯片的遴荐将决定将来 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的手艺途径。以往,主机厂在芯片选型上并未予以过多柔顺,而是将这一任务交由 Tier1 完成。连年来,在决定手艺途径时,主机厂可能会先采用芯片,再据此遴荐 Tier1。
(以上内容来自教师级高工,上汽民众智能驾驶和芯片部门前慎重东谈主、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。)