技术前沿有哪些新发展 上汽天下:国产智驾芯片之路

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技术前沿有哪些新发展 上汽天下:国产智驾芯片之路
发布日期:2025-03-04 08:01    点击次数:189

技术前沿有哪些新发展 上汽天下:国产智驾芯片之路

现时整车 5 大功能域正从分散式架构向域控、跨域和会、中央接洽(+ 云接洽)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滚动。

2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,教师级高工,上汽天下智能驾驶和芯片部门前精致东谈主、高等总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是蚀本者能感知到的体验,背后需要强盛的传感器、芯片,更需要先进的电子电气架构的救援,电子电气架构决定了智能化功能阐扬的上限,以前的分散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得当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擢升和多芯片和会的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能相互安适,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铁心器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件驱散行车和停车功能,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,上汽天下智能驾驶和芯片部门前精致东谈主、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

现时,汽车的电子电气架构照旧从分散式向汇集式发展。天下汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实即是分散式架构。针对现时推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域汇集式平台。咱们目下正在竖立的一些新的车型将转向中央汇集式架构。

汇集式架构显耀责难了 ECU 数目,并裁汰了线束长度。然则,这一架构也相应地条目整车芯片的接洽智力大幅擢升,即驱散大算力、低功耗以及高带宽的特质。跟着汽车行业的赓续发展,OTA 已成为一种遍及趋势,SOA 也日益受到防护。现时,整车设想遍及条目配备多颗 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 个操作系统驱散软硬件分离。

目下,汽车仍主要分别为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在市集上,现时的布局重心在于舱驾和会,这波及到将座舱铁心器与智能驾驶铁心器团结为舱驾和会的一口头铁心器。但值得看重的是,这种和会仅仅物感性地集成在了一个铁心器中。接下来是 one box、one board,但是 two chip,座舱的芯片和智驾的芯片照旧两块。再接下来,咱们将会看到 one box、one   board、one chip,这是舱驶和会确凿一体的和会决策。

 

图源:演讲嘉宾素材

分散式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,皆是相比安适的,每增多一个 ADAS 的功能,咱们皆要增多得当的传感器以致铁心器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为显耀,座舱芯片的性能也赢得了显耀擢升。咱们启动愚弄座舱芯片的算力来施行停车等功能,从而催生了舱泊一体的想法。随后,智能驾驶芯一会儿间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,市集对新能源汽车需求捏续高潮,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潮。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赓续增强,智能化时间深化发展,自动驾驶阶段迟缓演变鼓舞,畴昔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、地缘政事的身分,也有前几年疫情的影响,以及从 2021 年启动芯片段供,皆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枯竭的严峻性,尤其是在芯片供不应求的重要时刻。

针对这一困局,何如寻求淘气成为重要。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车立异发展计策及新能源汽车产业发展打算等政策性文献中,明确将芯片列为中枢时间领域,并加大了对产业发展的扶捏力度。

从整车企业角度看,它们汲取了多种策略支吾芯片枯竭问题。部分企业采取投资芯片企业,或通过与芯片企业合股息争的方式增强供应链牢固性;还有部分整车制造商更是躬行涉足芯片制造领域,启作为念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等飞速地崛起,酿成了我方的家具矩阵,在 5G   V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等领域皆有了完好意思布局。

2023 年,芯片国产化率为 10%,展望本年能大约达到 15%。在接洽类芯片领域,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纯属。然则,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。

铁心类芯片 MCU 方面,此前罕有据表露,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已擢升至 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,目下的国产化率已达到 30%-35%。这收获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赢得了显耀跳跃。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%。

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,从主机厂的视角扫视,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,尤其是在晶圆制造设施,以及器用链不完好意思的问题。

现时,整个这个词汽车行业呈现出高度的竞争态势,主机厂在汽车市集内伸开了热烈的角逐。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,各异化的需求百鸟争鸣,条目芯片的竖立周期必须裁汰;另一方面,芯片企业还需承担整车家具的说合职守。然则,市集应用数目有限,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经过中,这些企业正濒临着前所未有的缺乏任务。

凭证《智能网联时间阶梯 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;展望 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,外洋供应商中,Mobileye 在 ADAS 领域占据完全上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 市集渗入率的飞速擢升,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片市麇集,发展相比好的是地平线和黑芝麻,他们皆酿成了我方的家具矩阵。

现时布局的重心是座舱域和智能驾驶域。以往,不管是两个域铁心器照旧一个域铁心器,皆照旧两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 照旧启动朝着确凿的单片式措置决策迈进。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步调,进行相应的研发使命。

上汽天下智驾之路

现时智能驾驶行业濒临的挑战在于,智能驾驶系统的竖立周期长、过问浩大,同期条目在可控的资本范围内驱散高性能,擢升结尾用户的体验。

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联系。然则,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们若是接头 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,则需驱散传感器冗余、铁心器冗余、软件冗余等。这些冗余设想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职守。

跟着我法则律律例的赓续演进,目下确凿意旨上的 L3 及以上司别的自动驾驶车辆或功能并未推向结尾用户,仅限于在一些示范区域内进行测试及示范运营。现时市集上整个的高阶智能驾驶时间最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的领域。

此前行业内存在过度建立的嫌疑,即整个类型的传感器和无数算力芯片被一股脑地集成到系统中。然则,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愚弄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,进一步增多硬件建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,智能座舱的进展优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户反应表露,在凹凸匝谈、变谈、施工谈路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的进展不尽如东谈主意,时常出现功能左迁以致完全退出的情况。尽管业界遍及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,但智能驾驶的实质进展尚未能烦躁用户的期待。

面对现时挑战,破局之谈在于降本增效。目下行业遍及处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度动身,对系统供应商建议了责难传感器、域铁心器以及高精舆图使用资本的条目,无图 NOA 成为了现时的温和焦点。由于高精舆图的保重资本腾贵,业界遍及寻求高性价比的措置决策,奋发最大化愚弄现存硬件资源。

在此布景下,展望 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出显耀上风。不管是英伟达的 Orin N、高通 8650,照旧地平线的 J6E、J6M,在驱散 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、烦躁行业需求而备受爱好。至于增效方面,重要在于擢升 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给与的情况,擢升用户体验。

谈及智能驾驶,全栈自研与生态息争是两个不可躲闪的议题,不同的企业凭证自己情况有不同的采取。从咱们的视角动身,这一问题并无完全的程序谜底,汲取哪种决策完全取决于主机厂自己的时间应用智力。

跟着智能网联汽车的蕃昌发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的联系资格了深切的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着时间跳跃与市集需求的变化,这一模式逐步演变为软硬解耦的步地,主机厂会分别选择硬件与软件供应商,再由一家集成商精致供货。现时,许多企业在智驾领域照旧确凿进入了自研景色。在此布景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就酿成了当今的绽开货架组合。

现时,在智能座舱与智能驾驶的竖立领域,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弥留,是因为关于主机厂而言,芯片的采取将决定畴昔 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的时间阶梯。以往,主机厂在芯片选型上并未赐与过多温和,而是将这一任务交由 Tier1 完成。连年来,在决定时间阶梯时,主机厂可能会先选择芯片,再据此采取 Tier1。

(以上内容来自教师级高工,上汽天下智能驾驶和芯片部门前精致东谈主、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。)



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