现时整车 5 大功能域正从散播式架构向域控、跨域交融、中央筹备(+ 云筹备)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形状滚动。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,磨真金不怕火级高工,上汽众人智能驾驶和芯片部门前持重东谈主、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,背后需要遒劲的传感器、芯片,更需要先进的电子电气架构的撑抓,电子电气架构决定了智能化功能阐扬的上限,畴前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、通讯带宽瓶颈等症结已不成妥贴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,带来了芯片算力期骗率的进步和多芯片交融的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能互相落寞,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放胆器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件竣事行车和停车功能,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 | 磨真金不怕火级高工,上汽众人智能驾驶和芯片部门前持重东谈主、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
现时,汽车的电子电气架构还是从散播式向集中式发展。众人汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实即是散播式架构。针对现时推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域集中式平台。咱们面前正在训诫的一些新的车型将转向中央集中式架构。
集中式架构权臣虚构了 ECU 数目,并缩小了线束长度。关联词,这一架构也相应地条件整车芯片的筹备智商大幅进步,即竣事大算力、低功耗以及高带宽的特色。跟着汽车行业的束缚发展,OTA 已成为一种迢遥趋势,SOA 也日益受到顾惜。现时,整车联想迢遥条件配备多颗 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 个操作系统竣事软硬件分离。
面前,汽车仍主要永诀为五大域: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交融,这触及到将座舱放胆器与智能驾驶放胆器统一为舱驾交融的通常式放胆器。但值得看重的是,这种交融仅仅物感性地集成在了一个放胆器中。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,这是舱驶交融信得过一体的交融决策。
图源:演讲嘉宾素材
散播式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,都是比拟落寞的,每加多一个 ADAS 的功能,咱们都要加多合适的传感器致使放胆器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为权臣,座舱芯片的性能也获取了权臣进步。咱们开动期骗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成见。随后,智能驾驶芯片技艺的迅猛发展又推动了行泊一体决策的降生。
智驾芯片的近况
现时,阛阓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。随智能电动汽车阛阓需求束缚增强,智能化技艺深化发展,自动驾驶阶段安宁演变激动,改日单车芯片用量将继续增长,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、地缘政事的成分,也有前几年疫情的影响,以及从 2021 年开动芯片段供,都导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从举座层面久了体会到芯片缺少的严峻性,尤其是在芯片供不应求的要津时候。
针对这一困局,怎样寻求浮松成为要津。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车立异发展战术及新能源汽车产业发展筹商等政策性文献中,明确将芯片列为中枢技艺规模,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付芯片缺少问题。部分企业弃取投资芯片企业,或通过与芯片企业结伴配合的样式增强供应链褂讪性;还有部分整车制造商更是躬行涉足芯片制造规模,开当作念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等速即地崛起,造成了我方的居品矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等规模都有了无缺布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,瞻望本年能不祥达到 15%。在筹备类芯片规模,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悉。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,此前罕有据显现,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已进步至 10%。功率类芯片规模,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%。这收货于我国频年来在新能源汽车规模的快速发展,使得功率芯片的发展获取了权臣跳跃。而在 Mosfet 方面,其国产化率为 15%。智能驾驶所需的传感器芯片,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把持,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,从主机厂的视角扫视,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,尤其是在晶圆制造样式,以及器具链不无缺的问题。
现时,通盘这个词汽车行业呈现出高度的竞争态势,主机厂在汽车阛阓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,对芯片企业的条件日益严格。一方面,相反化的需求推而广之,条件芯片的训诫周期必须缩小;另一方面,芯片企业还需承担整车居品的关联背负。关联词,阛阓应用数目有限,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经过中,这些企业正面对着前所未有的忙活任务。
凭证《智能网联技艺道路 2.0》对自动驾驶浸透率的预测,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。
智能驾驶规模,海外供应商中,Mobileye 在 ADAS 规模占据都备上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 阛阓浸透率的速即进步,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,他们都造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,不管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 还是开动朝着信得过的单片式处理决策迈进。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步调,进行相应的研发责任。
上汽众人智驾之路
现时智能驾驶行业面对的挑战在于,智能驾驶系统的训诫周期长、参加高大,同期条件在可控的老本范围内竣事高性能,进步末端用户的体验。
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。咱们若是有计划 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,则需竣事传感器冗余、放胆器冗余、软件冗余等。这些冗余联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背负。
跟着我公法律限定的束缚演进,面前信得过真谛上的 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。现时阛阓上通盘的高阶智能驾驶技艺最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的限度。
此前行业内存在过度建立的嫌疑,即通盘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,现时策略已滚动为充分期骗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,智能座舱的弘扬优于智能驾驶,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,智能驾驶系统的弘扬不尽如东谈主意,不时出现功能左迁致使完全退出的情况。尽管业界迢遥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,但智能驾驶的执行弘扬尚未能舒服用户的期待。
面对现时挑战,破局之谈在于降本增效。面前行业迢遥处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度开拔,对系统供应商建议了虚构传感器、域放胆器以及高精舆图使用老本的条件,无图 NOA 成为了现时的热心焦点。由于高精舆图的诊疗老本斯文,业界迢遥寻求高性价比的处理决策,神勇最大化期骗现存硬件资源。
在此配景下,瞻望 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出权臣上风。不管是英伟达的 Orin N、高通 8650,照旧地平线的 J6E、J6M,在竣事 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、舒服行业需求而备受怜爱。至于增效方面,要津在于进步 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阴私的议题,不同的企业凭证自己情况有不同的弃取。从咱们的视角开拔,这一问题并无都备的表率谜底,采取哪种决策完全取决于主机厂自己的技艺应用智商。
跟着智能网联汽车的高兴发展,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久了的变革。传统形状上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着技艺跳跃与阛阓需求的变化,这一形状缓缓演变为软硬解耦的时事,主机厂会分别采选硬件与软件供应商,再由一家集成商持重供货。现时,许多企业在智驾规模还是信得过进入了自研情状。在此配景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就造成了面前的通达货架组合。
现时,在智能座舱与智能驾驶的训诫规模,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挫折,是因为关于主机厂而言,芯片的弃取将决定改日 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的技艺道路。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。频年来,在决定技艺道路时,主机厂可能会先采选芯片,再据此弃取 Tier1。
(以上内容来自磨真金不怕火级高工,上汽众人智能驾驶和芯片部门前持重东谈主、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。)