
现时整车 5 大功能域正从溜达式架构向域控、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形式转动。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,证实级高工,上汽人人智能驾驶和芯片部门前郑重东谈主、高档总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是耗尽者能感知到的体验,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救济,电子电气架构决定了智能化功能领路的上限,昔日的溜达式电子电气架构由于算力分散、布线复杂、软硬件耦合深、通讯带宽瓶颈等弱点已不行妥当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,带来了芯片算力摆布率的教悔和多芯片和会的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能相互平安,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截止器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件扫尾行车和停车功能,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,上汽人人智能驾驶和芯片部门前郑重东谈主、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仍是从溜达式向连合式发展。人人汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实便是溜达式架构。针对现时推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域连合式平台。咱们面前正在建设的一些新的车型将转向中央连合式架构。
连合式架构权贵贬低了 ECU 数目,并镌汰了线束长度。但是,这一架构也相应地条件整车芯片的计较才智大幅教悔,即扫尾大算力、低功耗以及高带宽的特质。跟着汽车行业的束缚发展,OTA 已成为一种广泛趋势,SOA 也日益受到戒备。现时,整车设想广泛条件配备多颗 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 个操作系统扫尾软硬件分离。
面前,汽车仍主要区分为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在市集上,现时的布局重心在于舱驾和会,这波及到将座舱截止器与智能驾驶截止器统一为舱驾和会的一表情截止器。但值得遏制的是,这种和会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照旧两块。再接下来,咱们将会看到 one box、one board、one chip,这是舱驶和会实在一体的和会有筹画。
图源:演讲嘉宾素材
溜达式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,齐是相比平安的,每加多一个 ADAS 的功能,咱们齐要加多符合的传感器甚而截止器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为权贵,座舱芯片的性能也得到了权贵教悔。咱们驱动摆布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意。随后,智能驾驶芯顷然刻的迅猛发展又推动了行泊一体有筹画的出身。
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,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束缚增强,智能化时刻深化发展,自动驾驶阶段渐渐演变鞭策,畴昔单车芯片用量将无间增长,汽车全体行业对车规级芯片的需求也将随之彭胀。
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、地缘政事的身分,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,使得汽车行业从全体层面深入体会到芯片枯竭的严峻性,尤其是在芯片供不应求的关键时刻。
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推断打算等政策性文献中,明确将芯片列为中枢时刻规模,并加大了对产业发展的扶抓力度。
从整车企业角度看,它们接纳了多种策略应答芯片枯竭问题。部分企业采用投资芯片企业,或通过与芯片企业结伙相助的表情增强供应链透露性;还有部分整车制造商更是切身涉足芯片制造规模,驱行为念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等马上地崛起,造成了我方的居品矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等规模齐有了完满布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,瞻望本年能约略达到 15%。在计较类芯片规模,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。但是,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,此前非凡据表露,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已教悔至 10%。功率类芯片规模,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%。这收货于我国比年来在新能源汽车规模的快速发展,使得功率芯片的发展得到了权贵杰出。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%。
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% 的市集份额。在推动芯片国产化或国产芯片替代的历程中,从主机厂的视角扫视,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,尤其是在晶圆制造步调,以及器用链不完满的问题。
现时,通盘汽车行业呈现出高度的竞争态势,主机厂在汽车市集内张开了强横的角逐。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,对芯片企业的条件日益严格。一方面,互异化的需求斗量车载,条件芯片的建设周期必须镌汰;另一方面,芯片企业还需承担整车居品的相干职守。但是,市集应用数目有限,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,这些企业正面对着前所未有的冗忙任务。
凭据《智能网联时刻阶梯 2.0》对自动驾驶浸透率的预测,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。
智能驾驶规模,海外供应商中,Mobileye 在 ADAS 规模占据十足上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 市集浸透率的马上教悔,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片市麇集,发展相比好的是地平线和黑芝麻,他们齐造成了我方的居品矩阵。
现时布局的重心是座舱域和智能驾驶域。以往,不管是两个域截止器照旧一个域截止器,齐照旧两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 仍是驱动朝着实在的单片式处分有筹画迈进。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步履,进行相应的研发使命。
上汽人人智驾之路
现时智能驾驶行业面对的挑战在于,智能驾驶系统的建设周期长、干预高大,同期条件在可控的资本范围内扫尾高性能,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系。但是,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们若是接洽 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,则需扫尾传感器冗余、截止器冗余、软件冗余等。这些冗余设想导致整车及系统的资本大幅加多,原因在于,达到 L3 级及以上时,整车企业将承担起安全主体职守。
跟着我法则律规章的束缚演进,面前实在意思上的 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。现时市集上通盘的高阶智能驾驶时刻最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的限制。
此前行业内存在过度成立的嫌疑,即通盘类型的传感器和大齐算力芯片被一股脑地集成到系统中。但是,跟着汽车行业竞争的尖锐化,从主机厂角度看,现时策略已转动为充分摆布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,进一步加多硬件成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。用户响应表露,在高下匝谈、变谈、施工谈路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的阐扬不尽如东谈主意,时常出现功能左迁甚而完全退出的情况。尽管业界广泛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,但智能驾驶的履行阐扬尚未能知足用户的期待。
面对现时挑战,破局之谈在于降本增效。面前行业广泛处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度动身,对系统供应商提议了贬低传感器、域截止器以及高精舆图使用资本的条件,无图 NOA 成为了现时的激情焦点。由于高精舆图的羡慕资本腾贵,业界广泛寻求高性价比的处分有筹画,致力最大化摆布现存硬件资源。
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,在扫尾 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收受的情况,教悔用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态相助是两个不可逃避的议题,不同的企业凭据本身情况有不同的采用。从咱们的视角动身,这一问题并无十足的圭臬谜底,接纳哪种有筹画完全取决于主机厂本身的时刻应用才智。
跟着智能网联汽车的郁勃发展,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入的变革。传统形式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着时刻杰出与市集需求的变化,这一形式渐渐演变为软硬解耦的时局,主机厂会分别遴选硬件与软件供应商,再由一家集成商郑重供货。现时,好多企业在智驾规模仍是实在进入了自研情状。在此布景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就造成了面前的绽放货架组合。
现时,在智能座舱与智能驾驶的建设规模,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进攻,是因为关于主机厂而言,芯片的采用将决定畴昔 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的时刻阶梯。以往,主机厂在芯片选型上并未予以过多激情,而是将这一任务交由 Tier1 完成。比年来,在决定时刻阶梯时,主机厂可能会先遴选芯片,再据此采用 Tier1。
(以上内容来自证实级高工,上汽人人智能驾驶和芯片部门前郑重东谈主、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。)