
面前整车 5 大功能域正从散播式架构向域控、跨域交融、中央贪图(+ 云贪图)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变。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,老师级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前崇拜东说念主、高等总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是花费者能感知到的体验,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复古,电子电气架构决定了智能化功能阐述的上限,曩昔的散播式电子电气架构由于算力分散、布线复杂、软硬件耦合深、通讯带宽瓶颈等症结已不可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,带来了芯片算力哄骗率的教悔和多芯片交融的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能相互寂寥,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截止器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件兑现行车和停车功能,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 | 老师级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前崇拜东说念主、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散播式向连合式发展。全球汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实即是散播式架构。针对面前推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域连合式平台。咱们面前正在扶直的一些新的车型将转向中央连合式架构。
连合式架构显耀诽谤了 ECU 数目,并诽谤了线束长度。关联词,这一架构也相应地条款整车芯片的贪图才调大幅教悔,即兑现大算力、低功耗以及高带宽的特质。跟着汽车行业的束缚发展,OTA 已成为一种浩繁趋势,SOA 也日益受到贯注。面前,整车联想浩繁条款配备多颗 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 个操作系统兑现软硬件分离。
面前,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。在阛阓上,面前的布局要点在于舱驾交融,这触及到将座舱截止器与智能驾驶截止器解除为舱驾交融的一步地截止器。但值得防护的是,这种交融仅仅物感性地集成在了一个截止器中。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,这是舱驶交融竟然一体的交融决议。
图源:演讲嘉宾素材
散播式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,齐是比拟寂寥的,每加多一个 ADAS 的功能,咱们齐要加多相宜的传感器甚而截止器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为显耀,座舱芯片的性能也得到了显耀教悔。咱们开动哄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看法。随后,智能驾驶芯顷刻期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抓续高潮,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,单车芯片用量抓续高潮。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束缚增强,智能化时期深化发展,自动驾驶阶段徐徐演变鼓励,改日单车芯片用量将连续增长,汽车全体行业对车规级芯片的需求也将随之推广。
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 年开动芯片段供,齐导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从全体层面深刻体会到芯片缺少的严峻性,尤其是在芯片供不应求的关键期间。
针对这一困局,若何寻求打破成为关键。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车翻新发展计谋及新能源汽车产业发展计算等政策性文献中,明确将芯片列为中枢时期鸿沟,并加大了对产业发展的扶抓力度。
从整车企业角度看,它们给与了多种策略搪塞芯片缺少问题。部分企业聘请投资芯片企业,或通过与芯片企业结伙配合的方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鸿沟,开看成念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等赶紧地崛起,造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完满布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,预测本年能八成达到 15%。在贪图类芯片鸿沟,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老到。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。
截止类芯片 MCU 方面,此前罕有据潜入,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已教悔至 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,面前的国产化率已达到 30%-35%。这收成于我国连年来在新能源汽车鸿沟的快速发展,使得功率芯片的发展得到了显耀特别。而在 Mosfet 方面,其国产化率为 15%。智能驾驶所需的传感器芯片,面前国产化率为 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足下,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经由中,从主机厂的视角注目,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,尤其是在晶圆制造程序,以及器具链不完满的问题。
面前,扫数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,对芯片企业的条款日益严格。一方面,各异化的需求指不胜屈,条款芯片的扶直周期必须诽谤;另一方面,芯片企业还需承担整车家具的连络包袱。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经由中,这些企业正靠近着前所未有的粗重担务。
把柄《智能网联时期门道 2.0》对自动驾驶浸透率的预测,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;预测 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。
智能驾驶鸿沟,海外供应商中,Mobileye 在 ADAS 鸿沟占据全齐上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 阛阓浸透率的赶紧教悔,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片阛阓中,发展比拟好的是地平线和黑芝麻,他们齐造成了我方的家具矩阵。
面前布局的要点是座舱域和智能驾驶域。以往,不论是两个域截止器如故一个域截止器,齐如故两个芯片。而面前,高通推出的 8775P 照旧开动朝着竟然的单片式惩处决议迈进。跟着高通明续推出的 Ride Flex 系列,以及英伟达的 Thor 系列,咱们不错不雅察到扫数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,智能驾驶系统的扶直周期长、参加稠密,同期条款在可控的老本范围内兑现高性能,教悔末端用户的体验。
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联。关联词,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们若是讨论 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,则需兑现传感器冗余、截止器冗余、软件冗余等。这些冗余联想导致整车及系统的老本大幅加多,原因在于,达到 L3 级及以上时,整车企业将承担起安全主体包袱。
跟着我功令律轨则的束缚演进,面前竟然兴味上的 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。面前阛阓上扫数的高阶智能驾驶时期最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的限度。
此前行业内存在过度确立的嫌疑,即扫数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,面前策略已转变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,进一步加多硬件确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,智能座舱的阐发优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户响应潜入,在高低匝说念、变说念、施工说念路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的阐发不尽如东说念主意,不绝出现功能左迁甚而完全退出的情况。尽管业界浩繁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,但智能驾驶的骨子阐发尚未能知足用户的期待。
面对面前挑战,破局之说念在于降本增效。面前行业浩繁处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度动身,对系统供应商建议了诽谤传感器、域截止器以及高精舆图使用老本的条款,无图 NOA 成为了面前的柔和焦点。由于高精舆图的爱戴老本昂贵,业界浩繁寻求高性价比的惩处决议,竭力于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显耀上风。不论是英伟达的 Orin N、高通 8650,如故地平线的 J6E、J6M,在兑现 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、知足行业需求而备受有趣。至于增效方面,关键在于教悔 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接纳的情况,教悔用户体验。
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,不同的企业把柄本人情况有不同的聘请。从咱们的视角动身,这一问题并无全齐的圭臬谜底,给与哪种决议完全取决于主机厂本人的时期应用才调。
跟着智能网联汽车的繁荣发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的关联资历了深刻的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着时期特别与阛阓需求的变化,这一模式逐步演变为软硬解耦的步地,主机厂会分别采取硬件与软件供应商,再由一家集成商崇拜供货。面前,许多企业在智驾鸿沟照旧竟然进入了自研景象。在此布景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就造成了面前的绽开货架组合。
面前,在智能座舱与智能驾驶的扶直鸿沟,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蹙迫,是因为关于主机厂而言,芯片的聘请将决定改日 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的时期门道。以往,主机厂在芯片选型上并未赐与过多柔和,而是将这一任务交由 Tier1 完成。连年来,在决定时期门道时,主机厂可能会先采取芯片,再据此聘请 Tier1。
(以上内容来自老师级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前崇拜东说念主、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。)