
面前整车 5 大功能域正从漫衍式架构向域控、跨域交融、中央计较(+ 云计较)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形式升沉。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,素养级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前清晰东说念主、高档总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是豪侈者能感知到的体验,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相沿,电子电气架构决定了智能化功能清晰的上限,往常的漫衍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 / 行车功能相互零丁,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收尾器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件收尾行车和停车功能,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交融,智舱和智驾的功能由一单颗芯片来完成。
朱国章 | 素养级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前清晰东说念主、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
面前,汽车的电子电气架构还是从漫衍式向纠合式发展。全球汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实即是漫衍式架构。针对面前推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域纠合式平台。咱们面前正在建造的一些新的车型将转向中央纠合式架构。
纠合式架构显赫责怪了 ECU 数目,并镌汰了线束长度。可是,这一架构也相应地条目整车芯片的计较智商大幅进步,即收尾大算力、低功耗以及高带宽的特色。跟着汽车行业的不休发展,OTA 已成为一种遍及趋势,SOA 也日益受到重视。面前,整车假想遍及条目配备多颗 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 个操作系统收尾软硬件分离。
面前,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。在市集上,面前的布局要点在于舱驾交融,这波及到将座舱收尾器与智能驾驶收尾器并吞为舱驾交融的一状貌收尾器。但值得戒备的是,这种交融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照旧两块。再接下来,咱们将会看到 one box、one board、one chip,这是舱驶交融委果一体的交融有盘算。
图源:演讲嘉宾素材
漫衍式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,王人是比拟零丁的,每增多一个 ADAS 的功能,咱们王人要增多符合的传感器以至收尾器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为显赫,座舱芯片的性能也获取了显赫进步。咱们驱动愚弄座舱芯片的算力来履行停车等功能,从而催生了舱泊一体的成见。随后,智能驾驶芯片晌间的迅猛发展又推动了行泊一体有盘算的降生。
智驾芯片的近况
面前,市集对新能源汽车需求执续高潮,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,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。随智能电动汽车市集需求不休增强,智能化时间深化发展,自动驾驶阶段逐步演变鼓舞,将来单车芯片用量将陆续增长,汽车合座行业对车规级芯片的需求也将随之膨大。
咱们一直濒临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,王人导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从合座层面深入体会到芯片费力的严峻性,尤其是在芯片供不应求的症结时刻。
针对这一困局,何如寻求冲突成为症结。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车翻新发展策略及新能源汽车产业发展研究等政策性文献中,明确将芯片列为中枢时间界限,并加大了对产业发展的扶执力度。
从整车企业角度看,它们收受了多种策略豪放芯片费力问题。部分企业聘用投资芯片企业,或通过与芯片企业搭伙和洽的形势增强供应链安详性;还有部分整车制造商更是躬行涉足芯片制造界限,驱行为念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等飞速地崛起,酿成了我方的居品矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等界限王人有了齐备布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,展望本年能大略达到 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练习。可是,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。
收尾类芯片 MCU 方面,此前稀有据露馅,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已进步至 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,面前的国产化率已达到 30%-35%。这收成于我国频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赫逾越。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驾驭,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,从主机厂的视角凝视,咱们发现国内国产芯单方濒临着多重挑战。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,尤其是在晶圆制造门径,以及器具链不齐备的问题。
面前,扫数这个词汽车行业呈现出高度的竞争态势,主机厂在汽车市集内张开了强烈的角逐。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,对芯片企业的条目日益严格。一方面,各异化的需求层见错出,条目芯片的建造周期必须镌汰;另一方面,芯片企业还需承担整车居品的关联包袱。可是,市集应用数目有限,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,这些企业正濒临着前所未有的深奥任务。
把柄《智能网联时间门道 2.0》对自动驾驶渗入率的预测,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;展望 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。
智能驾驶界限,海外供应商中,Mobileye 在 ADAS 界限占据弥散上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 市集渗入率的飞速进步,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片市蚁合,发展比拟好的是地平线和黑芝麻,他们王人酿成了我方的居品矩阵。
面前布局的要点是座舱域和智能驾驶域。以往,无论是两个域收尾器照旧一个域收尾器,王人照旧两个芯片。而面前,高通推出的 8775P 还是驱动朝着委果的单片式处分有盘算迈进。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设施,进行相应的研发使命。
上汽全球智驾之路
面前智能驾驶行业濒临的挑战在于,智能驾驶系统的建造周期长、参预浩荡,同期条目在可控的本钱范围内收尾高性能,进步末端用户的体验。
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联系。可是,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们若是谈判 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,则需收尾传感器冗余、收尾器冗余、软件冗余等。这些冗余假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包袱。
跟着我法则律规矩的不休演进,面前委果兴味上的 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。面前市集上扫数的高阶智能驾驶时间最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的范围。
此前行业内存在过度建树的嫌疑,即扫数类型的传感器和遍及算力芯片被一股脑地集成到系统中。可是,跟着汽车行业竞争的尖锐化,从主机厂角度看,面前策略已升沉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,进一步增多硬件建树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,智能座舱的清晰优于智能驾驶,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,智能驾驶系统的清晰不尽如东说念主意,每每出现功能左迁以至完全退出的情况。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,但智能驾驶的履行清晰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。面前行业遍及处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度开赴,对系统供应商提议了责怪传感器、域收尾器以及高精舆图使用本钱的条目,无图 NOA 成为了面前的照应焦点。由于高精舆图的真贵本钱昂贵,业界遍及寻求高性价比的处分有盘算,致力最大化愚弄现存硬件资源。
在此布景下,展望 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出显赫上风。无论是英伟达的 Orin N、高通 8650,照旧地平线的 J6E、J6M,在收尾 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爱重。至于增效方面,症结在于进步 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,全栈自研与生态和洽是两个不可避让的议题,不同的企业把柄本身情况有不同的聘用。从咱们的视角开赴,这一问题并无弥散的规范谜底,收受哪种有盘算完全取决于主机厂本身的时间应用智商。
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联系资格了深入的变革。传统形式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着时间逾越与市集需求的变化,这一形式逐步演变为软硬解耦的局面,主机厂会分别选用硬件与软件供应商,再由一家集成商清晰供货。面前,许多企业在智驾界限还是委果进入了自研景象。在此布景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就酿成了当今的绽开货架组合。
面前,在智能座舱与智能驾驶的建造界限,主机厂、Tier1 和芯片公司之间酿成了一个三角形。芯片公司的地位之是以如斯弥留,是因为关于主机厂而言,芯片的聘用将决定将来 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的时间门道。以往,主机厂在芯片选型上并未予以过多照应,而是将这一任务交由 Tier1 完成。频年来,在决定时间门道时,主机厂可能会先选用芯片,再据此聘用 Tier1。
(以上内容来自素养级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前清晰东说念主、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。)