现时整车 5 大功能域正从踱步式架构向域控、跨域会通、中央计较(+ 云计较)演进,舱驾会通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变。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,西席级高工,上汽环球智能驾驶和芯片部门前崇拜东说念主、高档总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是耗费者能感知到的体验,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撑握,电子电气架构决定了智能化功能证实的上限,当年的踱步式电子电气架构由于算力分散、布线复杂、软硬件耦合深、通讯带宽瓶颈等纰谬已弗成安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,带来了芯片算力应用率的栽种和多芯片会通的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能相互寂然,当有新功能上线时,只需要添加 ECU 即可;二是把停车功能会通到座舱放胆器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件结束行车和停车功能,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会通,智舱和智驾的功能由一单颗芯片来完成。
朱国章 | 西席级高工,上汽环球智能驾驶和芯片部门前崇拜东说念主、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
现时,汽车的电子电气架构如故从踱步式向都集式发展。环球汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实等于踱步式架构。针对现时推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域都集式平台。咱们面前正在建设的一些新的车型将转向中央都集式架构。
都集式架构显贵诬捏了 ECU 数目,并缩小了线束长度。关联词,这一架构也相应地条目整车芯片的计较才能大幅栽种,即结束大算力、低功耗以及高带宽的特色。跟着汽车行业的不停发展,OTA 已成为一种遍及趋势,SOA 也日益受到刺眼。现时,整车遐想遍及条目配备多颗 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 个操作系统结束软硬件分离。
面前,汽车仍主要分袂为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在阛阓上,现时的布局要点在于舱驾会通,这波及到将座舱放胆器与智能驾驶放胆器吞并为舱驾会通的一风光放胆器。但值得注意的是,这种会通仅仅物感性地集成在了一个放胆器中。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,这是舱驶会通着实一体的会通有运筹帷幄。
图源:演讲嘉宾素材
踱步式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,都是比拟寂然的,每加多一个 ADAS 的功能,咱们都要加多符合的传感器以至放胆器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为显贵,座舱芯片的性能也获取了显贵栽种。咱们初始应用座舱芯片的算力来奉行停车等功能,从而催生了舱泊一体的宗旨。随后,智能驾驶芯片技艺的迅猛发展又推动了行泊一体有运筹帷幄的降生。
智驾芯片的近况
现时,阛阓对新能源汽车需求握续上升,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,单车芯片用量握续上升。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,智能化技艺深化发展,自动驾驶阶段冉冉演变股东,异日单车芯片用量将陆续增长,汽车举座行业对车规级芯片的需求也将随之延迟。
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入体会到芯片枯竭的严峻性,尤其是在芯片供不应求的要道时刻。
针对这一困局,怎样寻求冲突成为要道。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车转变发展计谋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技艺边界,并加大了对产业发展的扶握力度。
从整车企业角度看,它们给与了多种策略粗俗芯片枯竭问题。部分企业聘用投资芯片企业,或通过与芯片企业合股互助的样式增强供应链厚实性;还有部分整车制造商更是躬行涉足芯片制造边界,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,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完满布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,瞻望本年能不详达到 15%。在计较类芯片边界,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习。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。
放胆类芯片 MCU 方面,此前尽头据清晰,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已栽种至 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,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边界的快速发展,使得功率芯片的发展获取了显贵超越。而在 Mosfet 方面,其国产化率为 15%。智能驾驶所需的传感器芯片,面前国产化率为 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驾驭,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,从主机厂的视角注目,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,尤其是在晶圆制造智商,以及用具链不完满的问题。
现时,整个这个词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,各别化的需求更仆难数,条目芯片的建设周期必须缩小;另一方面,芯片企业还需承担整车居品的有筹商职守。关联词,阛阓应用数目有限,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经过中,这些企业正濒临着前所未有的穷困任务。
凭证《智能网联技艺阶梯 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;瞻望 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。
智能驾驶边界,海外供应商中,Mobileye 在 ADAS 边界占据统统上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 阛阓渗入率的赶紧栽种,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,岂论是两个域放胆器照旧一个域放胆器,都照旧两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 如故初始朝着着实的单片式科罚有运筹帷幄迈进。跟着高通明续推出的 Ride Flex 系列,以及英伟达的 Thor 系列,咱们不错不雅察到整个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标准,进行相应的研发使命。
上汽环球智驾之路
现时智能驾驶行业濒临的挑战在于,智能驾驶系统的建设周期长、参加高大,同期条目在可控的老本范围内结束高性能,栽种末端用户的体验。
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。关联词,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们要是筹商 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,则需结束传感器冗余、放胆器冗余、软件冗余等。这些冗余遐想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职守。
跟着我王法律规则的不停演进,面前着实意旨上的 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。现时阛阓上整个的高阶智能驾驶技艺最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的范围。
此前行业内存在过度建树的嫌疑,即整个类型的传感器和多半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,现时策略已转变为充分应用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。用户响应清晰,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,智能驾驶系统的发扬不尽如东说念主意,正常出现功能左迁以至完全退出的情况。尽管业界遍及合计智能网联汽车的发展上半场是电动化,下半场是智能化,但智能驾驶的本色发扬尚未能昌盛用户的期待。
面对现时挑战,破局之说念在于降本增效。面前行业遍及处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度登程,对系统供应商建议了诬捏传感器、域放胆器以及高精舆图使用老本的条目,无图 NOA 成为了现时的关心焦点。由于高精舆图的调养老本不菲,业界遍及寻求高性价比的科罚有运筹帷幄,致力最大化应用现存硬件资源。
在此布景下,瞻望 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出显贵上风。岂论是英伟达的 Orin N、高通 8650,照旧地平线的 J6E、J6M,在结束 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、昌盛行业需求而备受喜爱。至于增效方面,要道在于栽种 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收受的情况,栽种用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态互助是两个不可躲避的议题,不同的企业凭证自己情况有不同的聘用。从咱们的视角登程,这一问题并无统统的圭臬谜底,给与哪种有运筹帷幄完全取决于主机厂自己的技艺应用才能。
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履历了深入的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着技艺超越与阛阓需求的变化,这一模式渐渐演变为软硬解耦的风光,主机厂会分别采纳硬件与软件供应商,再由一家集成商崇拜供货。现时,许多企业在智驾边界如故着实进入了自研景色。在此布景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就酿成了面前的敞开货架组合。
现时,在智能座舱与智能驾驶的建设边界,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蹙迫,是因为关于主机厂而言,芯片的聘用将决定异日 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的技艺阶梯。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,在决定技艺阶梯时,主机厂可能会先采纳芯片,再据此聘用 Tier1。
(以上内容来自西席级高工,上汽环球智能驾驶和芯片部门前崇拜东说念主、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。)