现时整车 5 大功能域正从分散式架构向域控、跨域交融、中央诡计(+ 云诡计)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滚动。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,拔擢级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前隆重东说念主、高档总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是破钞者能感知到的体验,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搭救,电子电气架构决定了智能化功能施展的上限,往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、通讯带宽瓶颈等错误已不行适合汽车智能化的进一步进化。
他提倡,受电子电器架构升级的影响,带来了芯片算力愚弄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;二是把停车功能交融到座舱松手器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件罢了行车和停车功能,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 | 拔擢级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前隆重东说念主、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也曾从分散式向推敲式发展。全球汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实等于分散式架构。针对现时推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域推敲式平台。咱们目下正在修复的一些新的车型将转向中央推敲式架构。
推敲式架构显耀诬捏了 ECU 数目,并裁减了线束长度。然则,这一架构也相应地条款整车芯片的诡计才调大幅进步,即罢了大算力、低功耗以及高带宽的特质。跟着汽车行业的不休发展,OTA 已成为一种遍及趋势,SOA 也日益受到刺眼。现时,整车想象遍及条款配备多颗 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 个操作系统罢了软硬件分离。
目下,汽车仍主要分手为五大域: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,这触及到将座舱松手器与智能驾驶松手器统一为舱驾交融的一神气松手器。但值得提防的是,这种交融仅仅物感性地集成在了一个松手器中。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,这是舱驶交融着实一体的交融有打算。
图源:演讲嘉宾素材
分散式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,齐是相比独处的,每增多一个 ADAS 的功能,咱们齐要增多适合的传感器以致松手器。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进步。咱们启动愚弄座舱芯片的算力来实施停车等功能,从而催生了舱泊一体的主张。随后,智能驾驶芯旋即期的迅猛发展又推动了行泊一体有打算的降生。
智驾芯片的近况
现时,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,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不休增强,智能化时代深化发展,自动驾驶阶段逐步演变鼓舞,畴昔单车芯片用量将继续增长,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 年启动芯片段供,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清寒的严峻性,尤其是在芯片供不应求的要道时刻。
针对这一困局,如何寻求冲破成为要道。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车革命发展策略及新能源汽车产业发展操办等政策性文献中,明确将芯片列为中枢时代畛域,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玩忽芯片清寒问题。部分企业采纳投资芯片企业,或通过与芯片企业结伙配合的步地增强供应链沉着性;还有部分整车制造商更是躬行涉足芯片制造畛域,启作为念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等飞速地崛起,变成了我方的家具矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等畛域齐有了完满布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,瞻望本年能概况达到 15%。在诡计类芯片畛域,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。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。
松手类芯片 MCU 方面,此前稀有据浮现,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已进步至 10%。功率类芯片畛域,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畛域的快速发展,使得功率芯片的发展获得了显耀跳跃。而在 Mosfet 方面,其国产化率为 15%。智能驾驶所需的传感器芯片,目下国产化率为 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流程中,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,尤其是在晶圆制造递次,以及器具链不完满的问题。
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,各异化的需求日出不穷,条款芯片的修复周期必须裁减;另一方面,芯片企业还需承担整车家具的联系包袱。然则,商场应用数目有限,买卖价值变现难度大,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,这些企业正靠近着前所未有的防碍任务。
把柄《智能网联时代路子 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;瞻望 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。
智能驾驶畛域,外洋供应商中,Mobileye 在 ADAS 畛域占据统统上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 商场渗入率的飞速进步,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,不管是两个域松手器如故一个域松手器,齐如故两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 也曾启动朝着着实的单片式措置有打算迈进。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设施,进行相应的研发责任。
上汽全球智驾之路
现时智能驾驶行业靠近的挑战在于,智能驾驶系统的修复周期长、进入雄壮,同期条款在可控的本钱范围内罢了高性能,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。然则,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们要是沟通 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,则需罢了传感器冗余、松手器冗余、软件冗余等。这些冗余想象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包袱。
跟着我司法律端正的不休演进,目下着实道理上的 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。现时商场上所有这个词的高阶智能驾驶时代最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的畛域。
此前行业内存在过度设立的嫌疑,即所有这个词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,现时策略已滚动为充分愚弄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,智能座舱的施展优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户响应浮现,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,智能驾驶系统的施展不尽如东说念主意,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,但智能驾驶的骨子施展尚未能显示用户的期待。
面对现时挑战,破局之说念在于降本增效。目下行业遍及处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度动身,对系统供应商提倡了诬捏传感器、域松手器以及高精舆图使用本钱的条款,无图 NOA 成为了现时的宥恕焦点。由于高精舆图的预防本钱昂贵,业界遍及寻求高性价比的措置有打算,辛苦最大化愚弄现存硬件资源。
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,在罢了 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、显示行业需求而备受喜欢。至于增效方面,要道在于进步 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袭取的情况,进步用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态配合是两个不可藏匿的议题,不同的企业把柄自己情况有不同的采纳。从咱们的视角动身,这一问题并无统统的法式谜底,给与哪种有打算完全取决于主机厂自己的时代应用才调。
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切的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着时代跳跃与商场需求的变化,这一模式逐步演变为软硬解耦的时势,主机厂会分别遴选硬件与软件供应商,再由一家集成商隆重供货。现时,好多企业在智驾畛域也曾着实进入了自研气象。在此配景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就变成了当今的洞开货架组合。
现时,在智能座舱与智能驾驶的修复畛域,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弥留,是因为关于主机厂而言,芯片的采纳将决定畴昔 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的时代路子。以往,主机厂在芯片选型上并未赐与过多宥恕,而是将这一任务交由 Tier1 完成。连年来,在决定时代路子时,主机厂可能会先遴选芯片,再据此采纳 Tier1。
(以上内容来自拔擢级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前隆重东说念主、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。)