现时整车 5 大功能域正从分散式架构向域控、跨域交融、中央狡计(+ 云狡计)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念。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,造就级高工,上汽巨匠智能驾驶和芯片部门前负责东谈主、高等总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是谗谄者能感知到的体验,背后需要坚定的传感器、芯片,更需要先进的电子电气架构的复古,电子电气架构决定了智能化功能施展的上限,以前的分散式电子电气架构由于算力分散、布线复杂、软硬件耦合深、通讯带宽瓶颈等迤逦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,带来了芯片算力诳骗率的进步和多芯片交融的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能相互孤苦,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收尾器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件达成行车和停车功能,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 | 造就级高工,上汽巨匠智能驾驶和芯片部门前负责东谈主、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还是从分散式向逼近式发展。巨匠汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实等于分散式架构。针对现时推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域逼近式平台。咱们咫尺正在竖立的一些新的车型将转向中央逼近式架构。
逼近式架构权贵指责了 ECU 数目,并指责了线束长度。关联词,这一架构也相应地条目整车芯片的狡计技艺大幅进步,即达成大算力、低功耗以及高带宽的特色。跟着汽车行业的不断发展,OTA 已成为一种遍及趋势,SOA 也日益受到厚爱。现时,整车遐想遍及条目配备多颗 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 个操作系统达成软硬件分离。
咫尺,汽车仍主要分袂为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在市集上,现时的布局要点在于舱驾交融,这触及到将座舱收尾器与智能驾驶收尾器团结为舱驾交融的一神志收尾器。但值得介意的是,这种交融仅仅物感性地集成在了一个收尾器中。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,这是舱驶交融实在一体的交融决策。
图源:演讲嘉宾素材
分散式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,齐是比拟孤苦的,每加多一个 ADAS 的功能,咱们齐要加多稳健的传感器以致收尾器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为权贵,座舱芯片的性能也获得了权贵进步。咱们驱动诳骗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想法。随后,智能驾驶芯移时间的迅猛发展又推动了行泊一体决策的出生。
智驾芯片的近况
现时,市集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。随智能电动汽车市集需求不断增强,智能化期间深化发展,自动驾驶阶段迟缓演变鼓吹,将来单车芯片用量将陆续增长,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,齐导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从举座层面深切体会到芯片阑珊的严峻性,尤其是在芯片供不应求的要津时刻。
针对这一困局,何如寻求冲突成为要津。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车改换发展计策及新能源汽车产业发展筹办等政策性文献中,明确将芯片列为中枢期间鸿沟,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轻率芯片阑珊问题。部分企业取舍投资芯片企业,或通过与芯片企业结伙互助的形式增强供应链褂讪性;还有部分整车制造商更是亲身涉足芯片制造鸿沟,驱手脚念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等速即地崛起,变成了我方的家具矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等鸿沟齐有了齐全布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,瞻望本年能或然达到 15%。在狡计类芯片鸿沟,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。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。
收尾类芯片 MCU 方面,此前非凡据显现,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已进步至 10%。功率类芯片鸿沟,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%。这收成于我国频年来在新能源汽车鸿沟的快速发展,使得功率芯片的发展获得了权贵卓越。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% 的市集份额。在推动芯片国产化或国产芯片替代的进程中,从主机厂的视角注视,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,尤其是在晶圆制造方法,以及器具链不齐全的问题。
现时,整个这个词汽车行业呈现出高度的竞争态势,主机厂在汽车市集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,对芯片企业的条目日益严格。一方面,各异化的需求更仆难数,条目芯片的竖立周期必须指责;另一方面,芯片企业还需承担整车家具的干系拖累。关联词,市集应用数目有限,贸易价值变现难度大,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进程中,这些企业正濒临着前所未有的冗忙任务。
阐明《智能网联期间门路 2.0》对自动驾驶渗入率的预测,2030 年全球自动驾驶芯片市集规模为 2224 亿元, L2/L3 芯片市集规模 1348 亿元, L4/L5 芯片市集规模 876 亿元;瞻望 2030 年中国自动驾驶芯片的市集规模为 813 亿元;其中 L2/L3 芯片市集规模 493 亿元, L4/L5 芯片市集规模 320 亿元。
智能驾驶鸿沟,外洋供应商中,Mobileye 在 ADAS 鸿沟占据填塞上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 市集渗入率的速即进步,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片市集结,发展比拟好的是地平线和黑芝麻,他们齐变成了我方的家具矩阵。
现时布局的要点是座舱域和智能驾驶域。以往,不管是两个域收尾器照旧一个域收尾器,齐照旧两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 还是驱动朝着实在的单片式治理决策迈进。跟着高通明续推出的 Ride Flex 系列,以及英伟达的 Thor 系列,咱们不错不雅察到整个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,智能驾驶系统的竖立周期长、进入高大,同期条目在可控的本钱范围内达成高性能,进步结尾用户的体验。
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。咱们要是商酌 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,则需达成传感器冗余、收尾器冗余、软件冗余等。这些冗余遐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拖累。
跟着我规矩律法规的不断演进,咫尺实在风趣上的 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。现时市集上整个的高阶智能驾驶期间最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的范围。
此前行业内存在过度设立的嫌疑,即整个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,现时策略已转念为充分诳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。用户反映显现,在凹凸匝谈、变谈、施工谈路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的推崇不尽如东谈主意,经常出现功能左迁以致完全退出的情况。尽管业界遍及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,但智能驾驶的骨子推崇尚未能满足用户的期待。
面对现时挑战,破局之谈在于降本增效。咫尺行业遍及处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度登程,对系统供应商建议了指责传感器、域收尾器以及高精舆图使用本钱的条目,无图 NOA 成为了现时的关爱焦点。由于高精舆图的爱护本钱腾贵,业界遍及寻求高性价比的治理决策,努力最大化诳骗现存硬件资源。
在此配景下,瞻望 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出权贵上风。不管是英伟达的 Orin N、高通 8650,照旧地平线的 J6E、J6M,在达成 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、满足行业需求而备受可爱。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给与的情况,进步用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态互助是两个不可侧主张议题,不同的企业阐明自己情况有不同的取舍。从咱们的视角登程,这一问题并无填塞的圭臬谜底,采取哪种决策完全取决于主机厂自己的期间应用技艺。
跟着智能网联汽车的茂密发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的关系资格了深切的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着期间卓越与市集需求的变化,这一模式渐渐演变为软硬解耦的时势,主机厂会分别选用硬件与软件供应商,再由一家集成商负责供货。现时,许多企业在智驾鸿沟还是实在进入了自研景象。在此配景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就变成了当今的怒放货架组合。
现时,在智能座舱与智能驾驶的竖立鸿沟,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期间门路。以往,主机厂在芯片选型上并未赐与过多关爱,而是将这一任务交由 Tier1 完成。频年来,在决定期间门路时,主机厂可能会先选用芯片,再据此取舍 Tier1。
(以上内容来自造就级高工,上汽巨匠智能驾驶和芯片部门前负责东谈主、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。)