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方式转换。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,素质级高工,上汽巨匠智能驾驶和芯片部门前安妥东谈主、高等总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是糜费者能感知到的体验,背后需要顽强的传感器、芯片,更需要先进的电子电气架构的支援,电子电气架构决定了智能化功能领路的上限,已往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、通讯带宽瓶颈等迂回已不成适合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,带来了芯片算力应用率的提高和多芯片交融的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能互相颓唐,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狂放器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件杀青行车和停车功能,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 | 素质级高工,上汽巨匠智能驾驶和芯片部门前安妥东谈主、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也曾从散播式向转圜式发展。巨匠汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实便是散播式架构。针对现时推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域转圜式平台。咱们咫尺正在建立的一些新的车型将转向中央转圜式架构。
转圜式架构显耀贬低了 ECU 数目,并裁减了线束长度。关联词,这一架构也相应地条件整车芯片的筹备材干大幅提高,即杀青大算力、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 也日益受到谨防。现时,整车设想普遍条件配备多颗 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 个操作系统杀青软硬件分离。
咫尺,汽车仍主要折柳为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在商场上,现时的布局要点在于舱驾交融,这波及到将座舱狂放器与智能驾驶狂放器兼并为舱驾交融的一风物狂放器。但值得矜重的是,这种交融仅仅物感性地集成在了一个狂放器中。接下来是 one box、one board,然而 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,这是舱驶交融真实一体的交融有筹谋。
图源:演讲嘉宾素材
散播式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,都是比拟颓唐的,每加多一个 ADAS 的功能,咱们都要加多相宜的传感器以致狂放器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为显耀,座舱芯片的性能也获得了显耀提高。咱们驱动应用座舱芯片的算力来践诺停车等功能,从而催生了舱泊一体的主张。随后,智能驾驶芯片本事的迅猛发展又推动了行泊一体有筹谋的降生。
智驾芯片的近况
现时,商场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。随智能电动汽车商场需求不停增强,智能化本事深化发展,自动驾驶阶段清闲演变鼓舞,异日单车芯片用量将链接增长,汽车全体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 年驱动芯片段供,都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缺少的严峻性,尤其是在芯片供不应求的要道期间。
针对这一困局,怎样寻求打破成为要道。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车编落发展战术及新能源汽车产业发展筹划等政策性文献中,明确将芯片列为中枢本事范畴,并加大了对产业发展的扶捏力度。
从整车企业角度看,它们采取了多种策略轻率芯片缺少问题。部分企业弃取投资芯片企业,或通过与芯片企业合伙合营的相貌增强供应链褂讪性;还有部分整车制造商更是亲身涉足芯片制造范畴,驱手脚念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等飞速地崛起,变成了我方的居品矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等范畴都有了完满布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,展望本年能八成达到 15%。在筹备类芯片范畴,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。
狂放类芯片 MCU 方面,此前罕有据流露,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已提高至 10%。功率类芯片范畴,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%。这收货于我国比年来在新能源汽车范畴的快速发展,使得功率芯片的发展获得了显耀越过。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%。
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过中,从主机厂的视角凝视,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,尤其是在晶圆制造范例,以及用具链不完满的问题。
现时,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伸开了是非的角逐。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,互异化的需求层见错出,条件芯片的建立周期必须裁减;另一方面,芯片企业还需承担整车居品的有关背负。关联词,商场应用数目有限,营业价值变现难度大,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繁重负务。
凭证《智能网联本事道路 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;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。
智能驾驶范畴,国际供应商中,Mobileye 在 ADAS 范畴占据皆备上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 商场渗入率的飞速提高,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,他们都变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,不管是两个域狂放器如故一个域狂放器,都如故两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 也曾驱动朝着真实的单片式处分有筹谋迈进。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秩序,进行相应的研发职责。
上汽巨匠智驾之路
现时智能驾驶行业濒临的挑战在于,智能驾驶系统的建立周期长、插足精深,同期条件在可控的资本范围内杀青高性能,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干系。关联词,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们若是酌量 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,则需杀青传感器冗余、狂放器冗余、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。
跟着我司法律轨则的不停演进,咫尺真实意旨上的 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。现时商场上所有的高阶智能驾驶本事最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的限制。
此前行业内存在过度成就的嫌疑,即所有类型的传感器和大宗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,现时策略已转换为充分应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,进一步加多硬件成就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。用户反应流露,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,时时出现功能左迁以致完全退出的情况。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,但智能驾驶的实践进展尚未能知足用户的期待。
面对现时挑战,破局之谈在于降本增效。咫尺行业普遍处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度动身,对系统供应商提议了贬低传感器、域狂放器以及高精舆图使用资本的条件,无图 NOA 成为了现时的怜惜焦点。由于高精舆图的贵重资本昂贵,业界普遍寻求高性价比的处分有筹谋,致力于最大化应用现存硬件资源。
在此配景下,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,在杀青 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疼爱。至于增效方面,要道在于提高 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受的情况,提高用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态合营是两个不可覆盖的议题,不同的企业凭证本人情况有不同的弃取。从咱们的视角动身,这一问题并无皆备的模范谜底,采取哪种有筹谋完全取决于主机厂本人的本事应用材干。
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干系阅历了深切的变革。传统方式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着本事越过与商场需求的变化,这一方式逐步演变为软硬解耦的风物,主机厂会分别遴选硬件与软件供应商,再由一家集成商安妥供货。现时,许多企业在智驾范畴也曾真实进入了自研景色。在此配景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就变成了咫尺的敞开货架组合。
现时,在智能座舱与智能驾驶的建立范畴,主机厂、Tier1 和芯片公司之间变成了一个三角形。芯片公司的地位之是以如斯紧迫,是因为关于主机厂而言,芯片的弃取将决定异日 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的本事道路。以往,主机厂在芯片选型上并未予以过多怜惜,而是将这一任务交由 Tier1 完成。比年来,在决定本事道路时,主机厂可能会先遴选芯片,再据此弃取 Tier1。
(以上内容来自素质级高工,上汽巨匠智能驾驶和芯片部门前安妥东谈主、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。)