现时整车 5 大功能域正从散播式架构向域控、跨域交融、中央缠绵(+ 云缠绵)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转变。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,陶冶级高工,上汽世界智能驾驶和芯片部门前细腻东说念主、高档总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是浮滥者能感知到的体验,背后需要强劲的传感器、芯片,更需要先进的电子电气架构的补助,电子电气架构决定了智能化功能阐扬的上限,当年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、通讯带宽瓶颈等污点已不成恰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,带来了芯片算力把持率的提高和多芯片交融的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能互相孤独,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摈弃器里,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 | 陶冶级高工,上汽世界智能驾驶和芯片部门前细腻东说念主、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一经从散播式向调理式发展。世界汽车有 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,这是一个域调理式平台。咱们咫尺正在竖立的一些新的车型将转向中央调理式架构。
调理式架构显贵捏造了 ECU 数目,并裁汰了线束长度。然则,这一架构也相应地条目整车芯片的缠绵智商大幅提高,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 已成为一种遍及趋势,SOA 也日益受到注目。现时,整车想象遍及条目配备多颗 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 个操作系统杀青软硬件分离。
咫尺,汽车仍主要辩别为五大域: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,这触及到将座舱摈弃器与智能驾驶摈弃器统一为舱驾交融的一阵势摈弃器。但值得注重的是,这种交融仅仅物感性地集成在了一个摈弃器中。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,这是舱驶交融实在一体的交融决议。
图源:演讲嘉宾素材
散播式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,皆是相比孤独的,每增多一个 ADAS 的功能,咱们皆要增多相宜的传感器甚而摈弃器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为显贵,座舱芯片的性能也得到了显贵提高。咱们启动把持座舱芯片的算力来本质停车等功能,从而催生了舱泊一体的见解。随后,智能驾驶芯顷刻刻的迅猛发展又推动了行泊一体决议的降生。
智驾芯片的近况
现时,商场对新能源汽车需求抓续飞腾,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,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,智能化时刻深化发展,自动驾驶阶段渐渐演变鼓励,畴昔单车芯片用量将连续增长,汽车举座行业对车规级芯片的需求也将随之延迟。
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、地缘政事的身分,也有前几年疫情的影响,以及从 2021 年启动芯片段供,皆导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从举座层面深入体会到芯片微辞的严峻性,尤其是在芯片供不应求的关键时分。
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,政府已在智能汽车篡改发展计谋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时刻领域,并加大了对产业发展的扶抓力度。
从整车企业角度看,它们遴荐了多种策略粗犷芯片微辞问题。部分企业取舍投资芯片企业,或通过与芯片企业合股合营的容颜增强供应链领路性;还有部分整车制造商更是切身涉足芯片制造领域,启当作念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等赶快地崛起,酿成了我方的居品矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等领域皆有了完好布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,展望本年能无意达到 15%。在缠绵类芯片领域,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进修。然则,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。
摈弃类芯片 MCU 方面,此前寥落据表示,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已提高至 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,咫尺的国产化率已达到 30%-35%。这收成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,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经由中,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,尤其是在晶圆制造时势,以及器具链不完好的问题。
现时,总计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浓烈的角逐。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,各别化的需求盈篇满籍,条目芯片的竖立周期必须裁汰;另一方面,芯片企业还需承担整车居品的相干职守。然则,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经由中,这些企业正濒临着前所未有的吃力任务。
凭据《智能网联时刻道路 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。
智能驾驶领域,国际供应商中,Mobileye 在 ADAS 领域占据统统上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 商场渗入率的赶快提高,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,他们皆酿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,无论是两个域摈弃器如故一个域摈弃器,皆如故两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 一经启动朝着实在的单片式处理决议迈进。跟着高通明续推出的 Ride Flex 系列,以及英伟达的 Thor 系列,咱们不错不雅察到总计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方法,进行相应的研发责任。
上汽世界智驾之路
现时智能驾驶行业濒临的挑战在于,智能驾驶系统的竖立周期长、参加弘大,同期条目在可控的资本范围内杀青高性能,提高终局用户的体验。
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。然则,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们要是琢磨 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,则需杀青传感器冗余、摈弃器冗余、软件冗余等。这些冗余想象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职守。
跟着我功令律轮番的不停演进,咫尺实在道理上的 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。现时商场上总计的高阶智能驾驶时刻最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的界限。
此前行业内存在过度确立的嫌疑,即总计类型的传感器和多量算力芯片被一股脑地集成到系统中。然则,跟着汽车行业竞争的尖锐化,从主机厂角度看,现时策略已转变为充分把持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,进一步增多硬件确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,智能座舱的阐扬优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户响应表示,在凹凸匝说念、变说念、施工说念路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的阐扬不尽如东说念主意,络续出现功能左迁甚而完全退出的情况。尽管业界遍及合计智能网联汽车的发展上半场是电动化,下半场是智能化,但智能驾驶的实质阐扬尚未能自在用户的期待。
面对现时挑战,破局之说念在于降本增效。咫尺行业遍及处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度启航,对系统供应商提议了捏造传感器、域摈弃器以及高精舆图使用资本的条目,无图 NOA 成为了现时的温情焦点。由于高精舆图的珍贵资本端淑,业界遍及寻求高性价比的处理决议,尽力最大化把持现存硬件资源。
在此布景下,展望 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出显贵上风。无论是英伟达的 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、自在行业需求而备受怜爱。至于增效方面,关键在于提高 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继承的情况,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逃匿的议题,不同的企业凭据自己情况有不同的取舍。从咱们的视角启航,这一问题并无统统的顺次谜底,遴荐哪种决议完全取决于主机厂自己的时刻应用智商。
跟着智能网联汽车的隆盛发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的关系资历了深入的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着时刻向上与商场需求的变化,这一模式逐步演变为软硬解耦的阵势,主机厂会分别采用硬件与软件供应商,再由一家集成商细腻供货。现时,好多企业在智驾领域一经实在进入了自研情景。在此布景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就酿成了咫尺的洞开货架组合。
现时,在智能座舱与智能驾驶的竖立领域,主机厂、Tier1 和芯片公司之间酿成了一个三角形。芯片公司的地位之是以如斯迫切,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时刻道路。以往,主机厂在芯片选型上并未给以过多温情,而是将这一任务交由 Tier1 完成。连年来,在决定时刻道路时,主机厂可能会先采用芯片,再据此取舍 Tier1。
(以上内容来自陶冶级高工,上汽世界智能驾驶和芯片部门前细腻东说念主、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。)