现时整车 5 大功能域正从散布式架构向域控、跨域和会、中央遐想(+ 云遐想)演进,舱驾和会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更正。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,老师级高工,上汽群众智能驾驶和芯片部门前慎重东说念主、高档总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是破费者能感知到的体验,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扶植,电子电气架构决定了智能化功能剖析的上限,畴前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、通讯带宽瓶颈等舛误已不可顺应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,带来了芯片算力哄骗率的提高和多芯片和会的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能互相孤苦,当有新功能上线时,只需要添加 ECU 即可;二是把停车功能和会到座舱收尾器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件竣工行车和停车功能,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和会,智舱和智驾的功能由一单颗芯片来完成。
朱国章 | 老师级高工,上汽群众智能驾驶和芯片部门前慎重东说念主、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还是从散布式向相聚式发展。群众汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实等于散布式架构。针对现时推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域相聚式平台。咱们咫尺正在成就的一些新的车型将转向中央相聚式架构。
相聚式架构权臣质问了 ECU 数目,并质问了线束长度。然则,这一架构也相应地条款整车芯片的遐想才能大幅提高,即竣工大算力、低功耗以及高带宽的特质。跟着汽车行业的络续发展,OTA 已成为一种广漠趋势,SOA 也日益受到可贵。现时,整车遐想广漠条款配备多颗 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 个操作系统竣工软硬件分离。
咫尺,汽车仍主要差异为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在商场上,现时的布局重心在于舱驾和会,这波及到将座舱收尾器与智能驾驶收尾器并吞为舱驾和会的一形式收尾器。但值得珍视的是,这种和会仅仅物感性地集成在了一个收尾器中。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,这是舱驶和会着实一体的和会决策。
图源:演讲嘉宾素材
散布式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,王人是相比孤苦的,每增多一个 ADAS 的功能,咱们王人要增多符合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臣,座舱芯片的性能也获得了权臣提高。咱们初始哄骗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宗旨。随后,智能驾驶芯片本领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,商场对新能源汽车需求执续高涨,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,单车芯片用量执续高涨。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络续增强,智能化本领深化发展,自动驾驶阶段寂静演变鼓动,改日单车芯片用量将络续增长,汽车举座行业对车规级芯片的需求也将随之延伸。
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、地缘政事的要素,也有前几年疫情的影响,以及从 2021 年头始芯片段供,王人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穷乏的严峻性,尤其是在芯片供不应求的要道时辰。
针对这一困局,若何寻求打破成为要道。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车转变发展计谋及新能源汽车产业发展筹谋等政策性文献中,明确将芯片列为中枢本领领域,并加大了对产业发展的扶执力度。
从整车企业角度看,它们领受了多种策略打法芯片穷乏问题。部分企业采纳投资芯片企业,或通过与芯片企业合伙配合的款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,初始作念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等连忙地崛起,变成了我方的家具矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等领域王人有了齐备布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,预测本年能或者达到 15%。在遐想类芯片领域,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真金不怕火。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。
收尾类芯片 MCU 方面,此前稀疏据露馅,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,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历程中,从主机厂的视角注释,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,尤其是在晶圆制造才能,以及用具链不齐备的问题。
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强横的角逐。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,对芯片企业的条款日益严格。一方面,相反化的需求层出叠现,条款芯片的成就周期必须质问;另一方面,芯片企业还需承担整车家具的商酌遭殃。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历程中,这些企业正面对着前所未有的疼痛任务。
把柄《智能网联本表露线 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;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,海外供应商中,Mobileye 在 ADAS 领域占据完竣上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 商场渗入率的连忙提高,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,他们王人变成了我方的家具矩阵。
现时布局的重心是座舱域和智能驾驶域。以往,无论是两个域收尾器如故一个域收尾器,王人如故两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 还是初始朝着着实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轨范,进行相应的研发责任。
上汽群众智驾之路
现时智能驾驶行业面对的挑战在于,智能驾驶系统的成就周期长、插足弘大,同期条款在可控的本钱范围内竣工高性能,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干系。然则,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们要是辩论 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,则需竣工传感器冗余、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遭殃。
跟着我功令律划定的络续演进,咫尺着实意旨上的 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。现时商场上统统的高阶智能驾驶本领最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的范围。
此前行业内存在过度配置的嫌疑,即统统类型的传感器和大批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,现时策略已更正为充分哄骗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,进一步增多硬件配置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,智能座舱的剖析优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户响应露馅,在高下匝说念、变说念、施工说念路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的剖析不尽如东说念主意,常常出现功能左迁以致完全退出的情况。尽管业界广漠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,但智能驾驶的本体剖析尚未能得志用户的期待。
面对现时挑战,破局之说念在于降本增效。咫尺行业广漠处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度启程,对系统供应商提议了质问传感器、域收尾器以及高精舆图使用本钱的条款,无图 NOA 成为了现时的怜惜焦点。由于高精舆图的珍爱本钱腾贵,业界广漠寻求高性价比的处理决策,尽力最大化哄骗现存硬件资源。
在此布景下,预测 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出权臣上风。无论是英伟达的 Orin N、高通 8650,如故地平线的 J6E、J6M,在竣工 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嗜。至于增效方面,要道在于提高 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给与的情况,提高用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态配合是两个不可遮盖的议题,不同的企业把柄自己情况有不同的采纳。从咱们的视角启程,这一问题并无完竣的尺度谜底,领受哪种决策完全取决于主机厂自己的本领应用才能。
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经验了深切的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着本领跳跃与商场需求的变化,这一模式渐渐演变为软硬解耦的时局,主机厂会分别采纳硬件与软件供应商,再由一家集成商慎重供货。现时,许多企业在智驾领域还是着实进入了自研现象。在此布景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就变成了当今的绽开货架组合。
现时,在智能座舱与智能驾驶的成就领域,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,芯片的采纳将决定改日 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的本表露线。以往,主机厂在芯片选型上并未赐与过多怜惜,而是将这一任务交由 Tier1 完成。连年来,在决定本表露线时,主机厂可能会先采纳芯片,再据此采纳 Tier1。
(以上内容来自老师级高工,上汽群众智能驾驶和芯片部门前慎重东说念主、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。)