刻下整车 5 大功能域正从分散式架构向域控、跨域交融、中央盘算(+ 云盘算)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升沉。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,西宾级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前说明东谈主、高档总监朱国章指出,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维持,电子电气架构决定了智能化功能说明的上限,曩昔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、通讯带宽瓶颈等舛错已不可稳当汽车智能化的进一步进化。
他提议,受电子电器架构升级的影响,带来了芯片算力运用率的擢升和多芯片交融的影响。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;三是一套硬件已矣行车和停车功能,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 | 西宾级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前说明东谈主、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
刻下,汽车的电子电气架构依然从分散式向积蓄式发展。全球汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实即是分散式架构。针对刻下推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域积蓄式平台。咱们咫尺正在确立的一些新的车型将转向中央积蓄式架构。
积蓄式架构显赫抑止了 ECU 数目,并抑止了线束长度。关联词,这一架构也相应地条目整车芯片的盘算智商大幅擢升,即已矣大算力、低功耗以及高带宽的特色。跟着汽车行业的不断发展,OTA 已成为一种宽绰趋势,SOA 也日益受到介意。刻下,整车联想宽绰条目配备多颗 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 个操作系统已矣软硬件分离。
咫尺,汽车仍主要分辩为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在商场上,刻下的布局重心在于舱驾交融,这波及到将座舱收尾器与智能驾驶收尾器同一为舱驾交融的相似式收尾器。但值得郑重的是,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,关联词 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,这是舱驶交融真确一体的交融决策。
图源:演讲嘉宾素材
分散式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,王人是相比寂然的,每加多一个 ADAS 的功能,咱们王人要加多符合的传感器以致收尾器。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取了显赫擢升。咱们运交运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倡导。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
刻下,商场对新能源汽车需求抓续高潮,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,浸透率将高达 80.1%。跟着汽车电动化智能化发展,单车芯片用量抓续高潮。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。随智能电动汽车商场需求不断增强,智能化本领深化发展,自动驾驶阶段缓缓演变鼓舞,畴昔单车芯片用量将链接增长,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、地缘政事的要素,也有前几年疫情的影响,以及从 2021 年运行芯片段供,王人导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从举座层面深入体会到芯片穷乏的严峻性,尤其是在芯片供不应求的关节时辰。
针对这一困局,若何寻求蹧蹋成为关节。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车转换发展战术及新能源汽车产业发展贪图等政策性文献中,明确将芯片列为中枢本领范围,并加大了对产业发展的扶抓力度。
从整车企业角度看,它们聘请了多种策略冒失芯片穷乏问题。部分企业取舍投资芯片企业,或通过与芯片企业合伙息争的方法增强供应链表示性;还有部分整车制造商更是亲身涉足芯片制造范围,运行作念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等飞快地崛起,造成了我方的居品矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等范围王人有了完满布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,预测本年能简略达到 15%。在盘算类芯片范围,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进修。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,此前稀有据袒露,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已擢升至 10%。功率类芯片范围,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%。这收成于我国比年来在新能源汽车范围的快速发展,使得功率芯片的发展获取了显赫高出。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%。
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% 的商场份额。在推动芯片国产化或国产芯片替代的经由中,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,尤其是在晶圆制造门径,以及器用链不完满的问题。
刻下,整个这个词汽车行业呈现出高度的竞争态势,主机厂在汽车商场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,互异化的需求层见叠出,条目芯片确凿立周期必须抑止;另一方面,芯片企业还需承担整车居品的联系包袱。关联词,商场应用数目有限,贸易价值变现难度大,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由中,这些企业正濒临着前所未有的贵重负务。
笔据《智能网联本判辨线 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;预测 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。
智能驾驶范围,国际供应商中,Mobileye 在 ADAS 范围占据完全上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 商场浸透率的飞快擢升,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,他们王人造成了我方的居品矩阵。
刻下布局的重心是座舱域和智能驾驶域。以往,不管是两个域收尾器照旧一个域收尾器,王人照旧两个芯片。而刻下,高通推出的 8775P 依然运行朝着真确的单片式处罚决策迈进。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设施,进行相应的研发职责。
上汽全球智驾之路
刻下智能驾驶行业濒临的挑战在于,智能驾驶系统确凿立周期长、过问浩大,同期条目在可控的本钱范围内已矣高性能,擢升末端用户的体验。
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。咱们要是接头 L3 及以上司别的自动驾驶功能,要作念好多冗余。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,则需已矣传感器冗余、收尾器冗余、软件冗余等。这些冗余联想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包袱。
跟着我法令律纪律的不断演进,咫尺真确好奇上的 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。刻下商场上整个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成立的嫌疑,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,刻下策略已升沉为充分运用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,进一步加多硬件成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,智能座舱的表现优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户响应袒露,在高下匝谈、变谈、施工谈路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的表现不尽如东谈主意,频频出现功能左迁以致完全退出的情况。尽管业界宽绰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,但智能驾驶的本色表现尚未能知足用户的期待。
面对刻下挑战,破局之谈在于降本增效。咫尺行业宽绰处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度开赴,对系统供应商提议了抑止传感器、域收尾器以及高精舆图使用本钱的条目,无图 NOA 成为了刻下的存眷焦点。由于高精舆图的赞扬本钱腾贵,业界宽绰寻求高性价比的处罚决策,起劲最大化运用现存硬件资源。
在此配景下,预测 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出显赫上风。不管是英伟达的 Orin N、高通 8650,照旧地平线的 J6E、J6M,在已矣 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、知足行业需求而备受醉心。至于增效方面,关节在于擢升 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继承的情况,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侧主义议题,不同的企业笔据本身情况有不同的取舍。从咱们的视角开赴,这一问题并无完全的圭表谜底,聘请哪种决策完全取决于主机厂本身的本领应用智商。
跟着智能网联汽车的旺盛发展,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。跟着本领高出与商场需求的变化,这一模式缓缓演变为软硬解耦的样式,主机厂会分别采纳硬件与软件供应商,再由一家集成商说明供货。刻下,好多企业在智驾范围依然真确进入了自研现象。在此配景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就造成了咫尺的通达货架组合。
刻下,在智能座舱与智能驾驶确凿立范围,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垂死,是因为关于主机厂而言,芯片的取舍将决定畴昔 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的本判辨线。以往,主机厂在芯片选型上并未赐与过多存眷,而是将这一任务交由 Tier1 完成。比年来,在决定本判辨线时,主机厂可能会先采纳芯片,再据此取舍 Tier1。
(以上内容来自西宾级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前说明东谈主、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。)