面前整车 5 大功能域正从散布式架构向域控、跨域会通、中央策动(+ 云策动)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口头升沉。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,证明级高工,上汽环球智能驾驶和芯片部门前崇敬东说念主、高等总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是破费者能感知到的体验,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撑合手,电子电气架构决定了智能化功能阐扬的上限,曩昔的散布式电子电气架构由于算力分散、布线复杂、软硬件耦合深、通讯带宽瓶颈等谬误已不成适合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会通的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能互相疏淡,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限制器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件收尾行车和停车功能,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 | 证明级高工,上汽环球智能驾驶和芯片部门前崇敬东说念主、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仍是从散布式向连合式发展。环球汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实便是散布式架构。针对面前推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域连合式平台。咱们面前正在开荒的一些新的车型将转向中央连合式架构。
连合式架构显耀责怪了 ECU 数目,并裁减了线束长度。但是,这一架构也相应地条款整车芯片的策动身手大幅进步,即收尾大算力、低功耗以及高带宽的特色。跟着汽车行业的不停发展,OTA 已成为一种普遍趋势,SOA 也日益受到留心。面前,整车设想普遍条款配备多颗 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 个操作系统收尾软硬件分离。
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会通,这波及到将座舱限制器与智能驾驶限制器归拢为舱驾会通的一风光限制器。但值得防护的是,这种会通仅仅物感性地集成在了一个限制器中。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,这是舱驶会通果然一体的会通决策。
图源:演讲嘉宾素材
散布式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,齐是比拟疏淡的,每加多一个 ADAS 的功能,咱们齐要加多合乎的传感器致使限制器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为显耀,座舱芯片的性能也得到了显耀进步。咱们运行愚弄座舱芯片的算力来执行停车等功能,从而催生了舱泊一体的主张。随后,智能驾驶芯片工夫的迅猛发展又推动了行泊一体决策的出身。
智驾芯片的近况
面前,商场对新能源汽车需求合手续飞腾,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,单车芯片用量合手续飞腾。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,智能化工夫深化发展,自动驾驶阶段徐徐演变鞭策,将来单车芯片用量将接续增长,汽车全体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、地缘政事的身分,也有前几年疫情的影响,以及从 2021 年运行芯片段供,齐导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从全体层面深切体会到芯片清寒的严峻性,尤其是在芯片供不应求的关键时刻。
针对这一困局,若何寻求打破成为关键。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车翻新发展策略及新能源汽车产业发展狡计等政策性文献中,明确将芯片列为中枢工夫领域,并加大了对产业发展的扶合手力度。
从整车企业角度看,它们取舍了多种策略应付芯片清寒问题。部分企业取舍投资芯片企业,或通过与芯片企业结伴配合的样子增强供应链厚实性;还有部分整车制造商更是亲身涉足芯片制造领域,运行作念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等赶快地崛起,造成了我方的产物矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等领域齐有了完好布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,展望本年能粗略达到 15%。在策动类芯片领域,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闇练。但是,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。
限制类芯片 MCU 方面,此前少见据透露,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%。这成绩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得到了显耀卓著。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把持,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,从主机厂的视角注视,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,尤其是在晶圆制造门径,以及器用链不完好的问题。
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伸开了锐利的角逐。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,各别化的需求百鸟争鸣,条款芯片的开荒周期必须裁减;另一方面,芯片企业还需承担整车产物的干系包袱。但是,商场应用数目有限,交易价值变现难度大,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历程中,这些企业正面对着前所未有的艰难任务。
笔据《智能网联工夫阶梯 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;展望 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,海外供应商中,Mobileye 在 ADAS 领域占据总共上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 商场浸透率的赶快进步,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,他们齐造成了我方的产物矩阵。
面前布局的要点是座舱域和智能驾驶域。以往,不管是两个域限制器如故一个域限制器,齐如故两个芯片。而面前,高通推出的 8775P 仍是运行朝着果然的单片式处治决策迈进。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。
上汽环球智驾之路
面前智能驾驶行业面对的挑战在于,智能驾驶系统的开荒周期长、进入渊博,同期条款在可控的本钱范围内收尾高性能,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关系。但是,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们要是计划 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,则需收尾传感器冗余、限制器冗余、软件冗余等。这些冗余设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。
跟着我法律解释律划定的不停演进,面前果然意思意思上的 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工夫最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的领域。
此前行业内存在过度设立的嫌疑,即通盘类型的传感器和大齐算力芯片被一股脑地集成到系统中。但是,跟着汽车行业竞争的尖锐化,从主机厂角度看,面前策略已升沉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,进一步加多硬件设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,智能座舱的推崇优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户响应透露,在高低匝说念、变说念、施工说念路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的推崇不尽如东说念主意,频繁出现功能左迁致使完全退出的情况。尽管业界普遍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,但智能驾驶的实质推崇尚未能高亢用户的期待。
面对面前挑战,破局之说念在于降本增效。面前行业普遍处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度开赴,对系统供应商建议了责怪传感器、域限制器以及高精舆图使用本钱的条款,无图 NOA 成为了面前的热心焦点。由于高精舆图的珍摄本钱崇高,业界普遍寻求高性价比的处治决策,奋勉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,如故地平线的 J6E、J6M,在收尾 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、高亢行业需求而备受醉心。至于增效方面,关键在于进步 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接管的情况,进步用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态配合是两个不可躲闪的议题,不同的企业笔据自己情况有不同的取舍。从咱们的视角开赴,这一问题并无总共的圭臬谜底,取舍哪种决策完全取决于主机厂自己的工夫应用身手。
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经验了深切的变革。传统口头上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着工夫卓著与商场需求的变化,这一口头缓缓演变为软硬解耦的风光,主机厂会分别选择硬件与软件供应商,再由一家集成商崇敬供货。面前,好多企业在智驾领域仍是果然进入了自研气象。在此布景下,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开荒领域,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遑急,是因为关于主机厂而言,芯片的取舍将决定将来 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的工夫阶梯。以往,主机厂在芯片选型上并未给以过多热心,而是将这一任务交由 Tier1 完成。连年来,在决定工夫阶梯时,主机厂可能会先选择芯片,再据此取舍 Tier1。
(以上内容来自证明级高工,上汽环球智能驾驶和芯片部门前崇敬东说念主、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。)