面前整车 5 大功能域正从散布式架构向域控、跨域交融、中央推断(+ 云推断)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滚动。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,栽培级高工,上汽天下智能驾驶和芯片部门前负责东谈主、高档总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是消耗者能感知到的体验,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相沿,电子电气架构决定了智能化功能施展的上限,当年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、通讯带宽瓶颈等污点已不成稳妥汽车智能化的进一步进化。
他残酷,受电子电器架构升级的影响,带来了芯片算力期骗率的升迁和多芯片交融的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能相互零丁,当有新功能上线时,只需要添加 ECU 即可;二是把停车功能交融到座舱箝制器里,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 | 栽培级高工,上汽天下智能驾驶和芯片部门前负责东谈主、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
面前,汽车的电子电气架构依然从散布式向蚁集式发展。天下汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实即是散布式架构。针对面前推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域蚁集式平台。咱们目下正在建筑的一些新的车型将转向中央蚁集式架构。
蚁集式架构显耀攻讦了 ECU 数目,并攻讦了线束长度。关联词,这一架构也相应地条件整车芯片的推断才气大幅升迁,即杀青大算力、低功耗以及高带宽的特质。跟着汽车行业的束缚发展,OTA 已成为一种普遍趋势,SOA 也日益受到讲求。面前,整车想象普遍条件配备多颗 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。
目下,汽车仍主要分辩为五大域: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交融,这波及到将座舱箝制器与智能驾驶箝制器团结为舱驾交融的一形势箝制器。但值得注办法是,这种交融仅仅物感性地集成在了一个箝制器中。接下来是 one box、one board,然则 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,这是舱驶交融委果一体的交融决策。
图源:演讲嘉宾素材
散布式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,齐是比拟零丁的,每增多一个 ADAS 的功能,咱们齐要增多符合的传感器甚而箝制器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为显耀,座舱芯片的性能也获得了显耀升迁。咱们启动期骗座舱芯片的算力来扩充停车等功能,从而催生了舱泊一体的想法。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捏续飞腾,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,单车芯片用量捏续飞腾。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束缚增强,智能化工夫深化发展,自动驾驶阶段慢慢演变鞭策,改日单车芯片用量将继续增长,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,齐导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从全体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要津时候。
针对这一困局,何如寻求破损成为要津。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车革命发展政策及新能源汽车产业发展想象等政策性文献中,明确将芯片列为中枢工夫领域,并加大了对产业发展的扶捏力度。
从整车企业角度看,它们给与了多种策略粗心芯片穷乏问题。部分企业采纳投资芯片企业,或通过与芯片企业搭伙配合的花式增强供应链踏实性;还有部分整车制造商更是躬行涉足芯片制造领域,启看成念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等连忙地崛起,酿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齐全布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,预测本年能不详达到 15%。在推断类芯片领域,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锻练。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。
箝制类芯片 MCU 方面,此前少见据暴露,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已升迁至 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,目下的国产化率已达到 30%-35%。这收货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获得了显耀稀疏。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支配,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流程中,从主机厂的视角扫视,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,尤其是在晶圆制造要领,以及器具链不齐全的问题。
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伸开了浓烈的角逐。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,对芯片企业的条件日益严格。一方面,互异化的需求数见不鲜,条件芯片的建筑周期必须攻讦;另一方面,芯片企业还需承担整车产物的有关累赘。关联词,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流程中,这些企业正濒临着前所未有的羁系任务。
证实《智能网联工夫道路 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。
智能驾驶领域,国际供应商中,Mobileye 在 ADAS 领域占据完全上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 商场浸透率的连忙升迁,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,他们齐酿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,不管是两个域箝制器照旧一个域箝制器,齐照旧两个芯片。而面前,高通推出的 8775P 依然启动朝着委果的单片式处分决策迈进。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,进行相应的研发责任。
上汽天下智驾之路
面前智能驾驶行业濒临的挑战在于,智能驾驶系统的建筑周期长、干预普遍,同期条件在可控的资本范围内杀青高性能,升迁终局用户的体验。
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联系。关联词,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们要是筹商 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、箝制器冗余、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累赘。
跟着我法令律端正的束缚演进,目下委果意旨上的 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 级别的边界。
此前行业内存在过度设立的嫌疑,即通盘类型的传感器和无数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,进一步增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。用户响应暴露,在迤逦匝谈、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,浅薄出现功能左迁甚而完全退出的情况。尽管业界普遍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,但智能驾驶的骨子弘扬尚未能得志用户的期待。
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,对系统供应商残酷了攻讦传感器、域箝制器以及高精舆图使用资本的条件,无图 NOA 成为了面前的温和焦点。由于高精舆图的爱戴资本奥密,业界普遍寻求高性价比的处分决策,尽力最大化期骗现存硬件资源。
在此布景下,预测 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,照旧地平线的 J6E、J6M,在杀青 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、得志行业需求而备受深爱。至于增效方面,要津在于升迁 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给与的情况,升迁用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态配合是两个不可侧办法议题,不同的企业证实自己情况有不同的采纳。从咱们的视角动身,这一问题并无完全的范例谜底,给与哪种决策完全取决于主机厂自己的工夫应用才气。
跟着智能网联汽车的繁茂发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的联系资历了长远的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着工夫稀疏与商场需求的变化,这一模式缓缓演变为软硬解耦的气象,主机厂会分别采选硬件与软件供应商,再由一家集成商负责供货。面前,好多企业在智驾领域依然委果进入了自研现象。在此布景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就酿成了当今的绽开货架组合。
面前,在智能座舱与智能驾驶的建筑领域,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伏击,是因为关于主机厂而言,芯片的采纳将决定改日 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的工夫道路。以往,主机厂在芯片选型上并未予以过多温和,而是将这一任务交由 Tier1 完成。连年来,在决定工夫道路时,主机厂可能会先采选芯片,再据此采纳 Tier1。
(以上内容来自栽培级高工,上汽天下智能驾驶和芯片部门前负责东谈主、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。)