面前整车 5 大功能域正从散播式架构向域控、跨域交融、中央诡计(+ 云诡计)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回荡。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,熟悉级高工,上汽大家智能驾驶和芯片部门前负责东说念主、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,背后需要苍劲的传感器、芯片,更需要先进的电子电气架构的相沿,电子电气架构决定了智能化功能默契的上限,昔时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行稳妥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,带来了芯片算力愚弄率的进步和多芯片交融的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能互相孤苦,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放置器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件达成行车和停车功能,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 | 熟悉级高工,上汽大家智能驾驶和芯片部门前负责东说念主、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
面前,汽车的电子电气架构还是从散播式向集会式发展。大家汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实等于散播式架构。针对面前推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域集会式平台。咱们面前正在树立的一些新的车型将转向中央集会式架构。
集会式架构显赫贬低了 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诡计本事大幅进步,即达成大算力、低功耗以及高带宽的特质。跟着汽车行业的握住发展,OTA 已成为一种浩荡趋势,SOA 也日益受到谨慎。面前,整车想象浩荡条目配备多颗 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 个操作系统达成软硬件分离。
面前,汽车仍主要差异为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在商场上,面前的布局要点在于舱驾交融,这波及到将座舱放置器与智能驾驶放置器统一为舱驾交融的一阵势放置器。但值得注意的是,这种交融仅仅物感性地集成在了一个放置器中。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,这是舱驶交融信得过一体的交融决议。
图源:演讲嘉宾素材
散播式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,王人是比拟孤苦的,每增多一个 ADAS 的功能,咱们王人要增多得当的传感器以致放置器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为显赫,座舱芯片的性能也获得了显赫进步。咱们开动愚弄座舱芯片的算力来履行停车等功能,从而催生了舱泊一体的主见。随后,智能驾驶芯少顷间的迅猛发展又推动了行泊一体决议的出身。
智驾芯片的近况
面前,商场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,浸透率将高达 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。随智能电动汽车商场需求握住增强,智能化时期深化发展,自动驾驶阶段渐渐演变推动,将来单车芯片用量将不绝增长,汽车举座行业对车规级芯片的需求也将随之扩张。
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、地缘政事的成分,也有前几年疫情的影响,以及从 2021 年开动芯片段供,王人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障翳的严峻性,尤其是在芯片供不应求的枢纽时辰。
针对这一困局,怎样寻求杂乱成为枢纽。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车革命发展政策及新能源汽车产业发展计算等政策性文献中,明确将芯片列为中枢时期领域,并加大了对产业发展的扶执力度。
从整车企业角度看,它们收受了多种策略应付芯片障翳问题。部分企业采纳投资芯片企业,或通过与芯片企业结伙调解的形式增强供应链庄重性;还有部分整车制造商更是躬行涉足芯片制造领域,开算作念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等马上地崛起,酿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王人有了好意思满布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,瞻望本年能大略达到 15%。在诡计类芯片领域,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熟悉。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。
放置类芯片 MCU 方面,此前稀有据表现,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已进步至 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%。这收货于我国比年来在新能源汽车领域的快速发展,使得功率芯片的发展获得了显赫当先。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旁边,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历程中,从主机厂的视角注释,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,尤其是在晶圆制造步调,以及器用链不好意思满的问题。
面前,通盘这个词汽车行业呈现出高度的竞争态势,主机厂在汽车商场内张开了强烈的角逐。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,互异化的需求层出叠现,条目芯片的树立周期必须裁汰;另一方面,芯片企业还需承担整车家具的有关包袱。可是,商场应用数目有限,营业价值变现难度大,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历程中,这些企业正面对着前所未有的艰深任务。
阐发《智能网联时期道路 2.0》对自动驾驶浸透率的预测,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。
智能驾驶领域,国际供应商中,Mobileye 在 ADAS 领域占据饱和上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 商场浸透率的马上进步,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,他们王人酿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,岂论是两个域放置器如故一个域放置器,王人如故两个芯片。而面前,高通推出的 8775P 还是开动朝着信得过的单片式责罚决议迈进。跟着高通明续推出的 Ride Flex 系列,以及英伟达的 Thor 系列,咱们不错不雅察到通盘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要领,进行相应的研发责任。
上汽大家智驾之路
面前智能驾驶行业面对的挑战在于,智能驾驶系统的树立周期长、插足广阔,同期条目在可控的资本范围内达成高性能,进步终局用户的体验。
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相关。可是,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们要是推敲 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,则需达成传感器冗余、放置器冗余、软件冗余等。这些冗余想象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。
跟着我功令律规则的握住演进,面前信得过真理上的 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。面前商场上通盘的高阶智能驾驶时期最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的鸿沟。
此前行业内存在过度配置的嫌疑,即通盘类型的传感器和大王人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,面前策略已回荡为充分愚弄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,进一步增多硬件配置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,智能座舱的发扬优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户反映表现,在险阻匝说念、变说念、施工说念路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的发扬不尽如东说念主意,同样出现功能左迁以致完全退出的情况。尽管业界浩荡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,但智能驾驶的施行发扬尚未能满足用户的期待。
面对面前挑战,破局之说念在于降本增效。面前行业浩荡处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度开赴,对系统供应商建议了贬低传感器、域放置器以及高精舆图使用资本的条目,无图 NOA 成为了面前的眷注焦点。由于高精舆图的吝啬资本腾贵,业界浩荡寻求高性价比的责罚决议,戮力最大化愚弄现存硬件资源。
在此布景下,瞻望 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出显赫上风。岂论是英伟达的 Orin N、高通 8650,如故地平线的 J6E、J6M,在达成 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、满足行业需求而备受有趣。至于增效方面,枢纽在于进步 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经受的情况,进步用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态调解是两个不可侧宗旨议题,不同的企业阐发本人情况有不同的采纳。从咱们的视角开赴,这一问题并无饱和的圭表谜底,收受哪种决议完全取决于主机厂本人的时期应用本事。
跟着智能网联汽车的繁盛发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的相关资历了深切的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着时期当先与商场需求的变化,这一模式渐渐演变为软硬解耦的阵势,主机厂会分别采纳硬件与软件供应商,再由一家集成商负责供货。面前,许多企业在智驾领域还是信得过进入了自研现象。在此布景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就酿成了当今的盛开货架组合。
面前,在智能座舱与智能驾驶的树立领域,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蹙迫,是因为关于主机厂而言,芯片的采纳将决定将来 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的时期道路。以往,主机厂在芯片选型上并未赐与过多眷注,而是将这一任务交由 Tier1 完成。比年来,在决定时期道路时,主机厂可能会先采纳芯片,再据此采纳 Tier1。
(以上内容来自熟悉级高工,上汽大家智能驾驶和芯片部门前负责东说念主、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。)