面前整车 5 大功能域正从散播式架构向域控、跨域和会、中央打算(+ 云打算)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花样转机。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,评释注解级高工,上汽世界智能驾驶和芯片部门前庄重东谈主、高等总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是销耗者能感知到的体验,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复旧,电子电气架构决定了智能化功能证实的上限,昔日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、通讯带宽瓶颈等过错已不可稳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,带来了芯片算力诈欺率的提高和多芯片和会的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能互相零丁,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为止器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件终结行车和停车功能,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 | 评释注解级高工,上汽世界智能驾驶和芯片部门前庄重东谈主、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
面前,汽车的电子电气架构还是从散播式向辘集式发展。世界汽车有 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,这是一个域辘集式平台。咱们目下正在设立的一些新的车型将转向中央辘集式架构。
辘集式架构权贵诽谤了 ECU 数目,并裁减了线束长度。关联词,这一架构也相应地条款整车芯片的打算智力大幅提高,即终结大算力、低功耗以及高带宽的特点。跟着汽车行业的不停发展,OTA 已成为一种浩瀚趋势,SOA 也日益受到缜密。面前,整车设想浩瀚条款配备多颗 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 个操作系统终结软硬件分离。
目下,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。在商场上,面前的布局要点在于舱驾和会,这波及到将座舱为止器与智能驾驶为止器吞并为舱驾和会的一局势为止器。但值得按捺的是,这种和会仅仅物感性地集成在了一个为止器中。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,这是舱驶和会实在一体的和会决议。
图源:演讲嘉宾素材
散播式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,皆是相比零丁的,每增多一个 ADAS 的功能,咱们皆要增多合乎的传感器以至为止器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为权贵,座舱芯片的性能也获得了权贵提高。咱们运行诈欺座舱芯片的算力来实行停车等功能,从而催生了舱泊一体的意见。随后,智能驾驶芯片技能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,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停增强,智能化技能深化发展,自动驾驶阶段冉冉演变鼓动,翌日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展。
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、地缘政事的身分,也有前几年疫情的影响,以及从 2021 年运行芯片段供,皆导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从举座层面长远体会到芯片穷乏的严峻性,尤其是在芯片供不应求的枢纽时辰。
针对这一困局,何如寻求打破成为枢纽。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车转变发展政策及新能源汽车产业发展方针等政策性文献中,明确将芯片列为中枢技能边界,并加大了对产业发展的扶抓力度。
从整车企业角度看,它们采取了多种策略应酬芯片穷乏问题。部分企业弃取投资芯片企业,或通过与芯片企业结伙互助的表情增强供应链幽闲性;还有部分整车制造商更是亲身涉足芯片制造边界,运行作念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等速即地崛起,造成了我方的家具矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等边界皆有了完满布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,预测本年能未必达到 15%。在打算类芯片边界,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识。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。
为止类芯片 MCU 方面,此前罕有据显现,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已提高至 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,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边界的快速发展,使得功率芯片的发展获得了权贵向上。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%。
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左右,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过中,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,尤其是在晶圆制造模范,以及器具链不完满的问题。
面前,通盘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,对芯片企业的条款日益严格。一方面,各别化的需求层见错出,条款芯片的设立周期必须裁减;另一方面,芯片企业还需承担整车家具的关联背负。关联词,商场应用数目有限,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,这些企业正面对着前所未有的清苦任务。
凭证《智能网联技能道路 2.0》对自动驾驶渗入率的预测,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。
智能驾驶边界,国际供应商中,Mobileye 在 ADAS 边界占据十足上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 商场渗入率的速即提高,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,他们皆造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,不管是两个域为止器如故一个域为止器,皆如故两个芯片。而面前,高通推出的 8775P 还是运行朝着实在的单片式惩办决议迈进。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。
上汽世界智驾之路
面前智能驾驶行业面对的挑战在于,智能驾驶系统的设立周期长、过问重大,同期条款在可控的资本范围内终结高性能,提高结尾用户的体验。
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。咱们若是谈判 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,则需终结传感器冗余、为止器冗余、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背负。
跟着我法令律限定的不停演进,目下实在真谛上的 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。面前商场上通盘的高阶智能驾驶技能最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的边界。
此前行业内存在过度建立的嫌疑,即通盘类型的传感器和浩瀚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,面前策略已转机为充分诈欺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。用户响应显现,在坎坷匝谈、变谈、施工谈路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的发扬不尽如东谈主意,粗俗出现功能左迁以至完全退出的情况。尽管业界浩瀚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,但智能驾驶的试验发扬尚未能欢喜用户的期待。
面对面前挑战,破局之谈在于降本增效。目下行业浩瀚处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度开赴,对系统供应商提倡了诽谤传感器、域为止器以及高精舆图使用资本的条款,无图 NOA 成为了面前的关心焦点。由于高精舆图的保重资本直爽,业界浩瀚寻求高性价比的惩办决议,远程最大化诈欺现存硬件资源。
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,在终结 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、欢喜行业需求而备受怜爱。至于增效方面,枢纽在于提高 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接收的情况,提高用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态互助是两个不可避开的议题,不同的企业凭证自己情况有不同的弃取。从咱们的视角开赴,这一问题并无十足的模范谜底,采取哪种决议完全取决于主机厂自己的技能应用智力。
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关系经验了长远的变革。传统花样上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着技能向上与商场需求的变化,这一花样缓缓演变为软硬解耦的局势,主机厂会分别采纳硬件与软件供应商,再由一家集成商庄重供货。面前,好多企业在智驾边界还是实在进入了自研情景。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。
面前,在智能座舱与智能驾驶的设立边界,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枢纽,是因为关于主机厂而言,芯片的弃取将决定翌日 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的技能道路。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,在决定技能道路时,主机厂可能会先采纳芯片,再据此弃取 Tier1。
(以上内容来自评释注解级高工,上汽世界智能驾驶和芯片部门前庄重东谈主、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。)