面前整车 5 大功能域正从分散式架构向域控、跨域和会、中央计较(+ 云计较)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篡改。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,证实级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前负责东说念主、高等总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是销耗者能感知到的体验,背后需要强盛的传感器、芯片,更需要先进的电子电气架构的维持,电子电气架构决定了智能化功能领略的上限,昔时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、通讯带宽瓶颈等舛错已不成妥当汽车智能化的进一步进化。
他坑诰,受电子电器架构升级的影响,带来了芯片算力诳骗率的普及和多芯片和会的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能互相独处,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为止器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件收场行车和停车功能,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 | 证实级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前负责东说念主、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
面前,汽车的电子电气架构照旧从分散式向结合式发展。全球汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实等于分散式架构。针对面前推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域结合式平台。咱们咫尺正在确立的一些新的车型将转向中央结合式架构。
结合式架构显耀约束了 ECU 数目,并约束了线束长度。关联词,这一架构也相应地条款整车芯片的计较智商大幅普及,即收场大算力、低功耗以及高带宽的特点。跟着汽车行业的接续发展,OTA 已成为一种深广趋势,SOA 也日益受到严防。面前,整车想象深广条款配备多颗 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 个操作系统收场软硬件分离。
咫尺,汽车仍主要分辨为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在阛阓上,面前的布局重心在于舱驾和会,这波及到将座舱为止器与智能驾驶为止器团结为舱驾和会的一花式为止器。但值得夺办法是,这种和会仅仅物感性地集成在了一个为止器中。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,这是舱驶和会真是一体的和会决议。
图源:演讲嘉宾素材
分散式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,都是相比独处的,每增多一个 ADAS 的功能,咱们都要增多符合的传感器以致为止器。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取了显耀普及。咱们初始诳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意见。随后,智能驾驶芯片本事的迅猛发展又推动了行泊一体决议的出身。
智驾芯片的近况
面前,阛阓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。随智能电动汽车阛阓需求接续增强,智能化本事深化发展,自动驾驶阶段逐步演变鼓吹,异日单车芯片用量将不绝增长,汽车举座行业对车规级芯片的需求也将随之延迟。
咱们一直靠近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 年头始芯片段供,都导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从举座层面潜入体会到芯片穷乏的严峻性,尤其是在芯片供不应求的关键时代。
针对这一困局,如何寻求冲破成为关键。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车改革发展政策及新能源汽车产业发展野心等政策性文献中,明确将芯片列为中枢本事界限,并加大了对产业发展的扶执力度。
从整车企业角度看,它们接纳了多种策略搪塞芯片穷乏问题。部分企业遴荐投资芯片企业,或通过与芯片企业合伙合营的花式增强供应链理解性;还有部分整车制造商更是切身涉足芯片制造界限,初始作念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等马上地崛起,造成了我方的产物矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等界限都有了完好布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,瞻望本年能大概达到 15%。在计较类芯片界限,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老练。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。
为止类芯片 MCU 方面,此前罕见据裸露,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已普及至 10%。功率类芯片界限,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%。这收成于我国比年来在新能源汽车界限的快速发展,使得功率芯片的发展获取了显耀终点。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%。
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% 的阛阓份额。在推动芯片国产化或国产芯片替代的历程中,从主机厂的视角谛视,咱们发现国内国产芯单方靠近着多重挑战。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,尤其是在晶圆制造设施,以及用具链不完好的问题。
面前,所有这个词汽车行业呈现出高度的竞争态势,主机厂在汽车阛阓内张开了热烈的角逐。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,对芯片企业的条款日益严格。一方面,各别化的需求层出叠现,条款芯片真是立周期必须约束;另一方面,芯片企业还需承担整车产物的联系包袱。关联词,阛阓应用数目有限,生意价值变现难度大,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,这些企业正靠近着前所未有的粗重负务。
凭据《智能网联本事门路 2.0》对自动驾驶渗入率的预测,2030 年全球自动驾驶芯片阛阓规模为 2224 亿元, L2/L3 芯片阛阓规模 1348 亿元, L4/L5 芯片阛阓规模 876 亿元;瞻望 2030 年中国自动驾驶芯片的阛阓规模为 813 亿元;其中 L2/L3 芯片阛阓规模 493 亿元, L4/L5 芯片阛阓规模 320 亿元。
智能驾驶界限,外洋供应商中,Mobileye 在 ADAS 界限占据都备上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 阛阓渗入率的马上普及,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片阛阓中,发展相比好的是地平线和黑芝麻,他们都造成了我方的产物矩阵。
面前布局的重心是座舱域和智能驾驶域。以往,不管是两个域为止器如故一个域为止器,都如故两个芯片。而面前,高通推出的 8775P 照旧初始朝着真是的单片式责罚决议迈进。跟着高通明续推出的 Ride Flex 系列,以及英伟达的 Thor 系列,咱们不错不雅察到所有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措施,进行相应的研发使命。
上汽全球智驾之路
面前智能驾驶行业靠近的挑战在于,智能驾驶系统真是立周期长、插足宽阔,同期条款在可控的资本范围内收场高性能,普及末端用户的体验。
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。咱们若是探讨 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,则需收场传感器冗余、为止器冗余、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包袱。
跟着我法令律按次的接续演进,咫尺真是意旨上的 L3 及以上司别的自动驾驶车辆或功能并未推向末端用户,仅限于在一些示范区域内进行测试及示范运营。面前阛阓上所有的高阶智能驾驶本事最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的界限。
此前行业内存在过度建立的嫌疑,即所有类型的传感器和多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,面前策略已篡改为充分诳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,进一步增多硬件建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。用户响应裸露,在险峻匝说念、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,每每出现功能左迁以致完全退出的情况。尽管业界深广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,但智能驾驶的骨子阐扬尚未能欢叫用户的期待。
面对面前挑战,破局之说念在于降本增效。咫尺行业深广处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度起程,对系统供应商坑诰了约束传感器、域为止器以及高精舆图使用资本的条款,无图 NOA 成为了面前的柔和焦点。由于高精舆图的精采资本昂贵,业界深广寻求高性价比的责罚决议,努力最大化诳骗现存硬件资源。
在此布景下,瞻望 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,在收场 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、欢叫行业需求而备受心疼。至于增效方面,关键在于普及 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采纳的情况,普及用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态合营是两个不可阴事的议题,不同的企业凭据自己情况有不同的遴荐。从咱们的视角起程,这一问题并无都备的标准谜底,接纳哪种决议完全取决于主机厂自己的本事应用智商。
跟着智能网联汽车的茂盛发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的关系履历了潜入的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着本事终点与阛阓需求的变化,这一模式逐步演变为软硬解耦的现象,主机厂会分别遴选硬件与软件供应商,再由一家集成商负责供货。面前,好多企业在智驾界限照旧真是进入了自研情状。在此布景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就造成了咫尺的绽开货架组合。
面前,在智能座舱与智能驾驶真是立界限,主机厂、Tier1 和芯片公司之间造成了一个三角形。芯片公司的地位之是以如斯重要,是因为关于主机厂而言,芯片的遴荐将决定异日 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的本事门路。以往,主机厂在芯片选型上并未予以过多柔和,而是将这一任务交由 Tier1 完成。比年来,在决定本事门路时,主机厂可能会先遴选芯片,再据此遴荐 Tier1。
(以上内容来自证实级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前负责东说念主、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。)