现时整车 5 大功能域正从散播式架构向域控、跨域会通、中央谋划(+ 云谋划)演进,舱驾会通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机。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,素质级高工,上汽公共智能驾驶和芯片部门前老成东谈主、高等总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是浪费者能感知到的体验,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救助,电子电气架构决定了智能化功能领略的上限,昔时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、通讯带宽瓶颈等缺欠已不可稳妥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,带来了芯片算力欺诈率的擢升和多芯片会通的影响。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;二是把停车功能会通到座舱适度器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件完了行车和停车功能,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会通,智舱和智驾的功能由一单颗芯片来完成。
朱国章 | 素质级高工,上汽公共智能驾驶和芯片部门前老成东谈主、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
现时,汽车的电子电气架构还是从散播式向伙同式发展。公共汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实便是散播式架构。针对现时推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域伙同式平台。咱们咫尺正在诞生的一些新的车型将转向中央伙同式架构。
伙同式架构权贵责怪了 ECU 数目,并裁减了线束长度。然则,这一架构也相应地条目整车芯片的谋划才气大幅擢升,即完了大算力、低功耗以及高带宽的特色。跟着汽车行业的陆续发展,OTA 已成为一种精深趋势,SOA 也日益受到堤防。现时,整车联想精深条目配备多颗 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 个操作系统完了软硬件分离。
咫尺,汽车仍主要永诀为五大域: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会通,这波及到将座舱适度器与智能驾驶适度器吞并为舱驾会通的一形状适度器。但值得细心的是,这种会通仅仅物感性地集成在了一个适度器中。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,这是舱驶会通确切一体的会通有议论。
图源:演讲嘉宾素材
散播式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,王人是比拟独处的,每增多一个 ADAS 的功能,咱们王人要增多合适的传感器甚而适度器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为权贵,座舱芯片的性能也获取了权贵擢升。咱们启动欺诈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办法。随后,智能驾驶芯片技能的迅猛发展又推动了行泊一体有议论的出身。
智驾芯片的近况
现时,商场对新能源汽车需求捏续高涨,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,浸透率将高达 80.1%。跟着汽车电动化智能化发展,单车芯片用量捏续高涨。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。随智能电动汽车商场需求陆续增强,智能化技能深化发展,自动驾驶阶段逐步演变股东,异日单车芯片用量将连接增长,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,王人导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从合座层面真切体会到芯片艰苦的严峻性,尤其是在芯片供不应求的要津时辰。
针对这一困局,若何寻求冲突成为要津。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车翻新发展计策及新能源汽车产业发展有议论等政策性文献中,明确将芯片列为中枢技能范围,并加大了对产业发展的扶捏力度。
从整车企业角度看,它们继承了多种策略大意芯片艰苦问题。部分企业采取投资芯片企业,或通过与芯片企业结伴相助的款式增强供应链踏实性;还有部分整车制造商更是切身涉足芯片制造范围,启手脚念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等赶快地崛起,变成了我方的居品矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等范围王人有了无缺布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,展望本年能八成达到 15%。在谋划类芯片范围,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真金不怕火。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。
适度类芯片 MCU 方面,此前少见据判辨,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已擢升至 10%。功率类芯片范围,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%。这收货于我国比年来在新能源汽车范围的快速发展,使得功率芯片的发展获取了权贵超越。而在 Mosfet 方面,其国产化率为 15%。智能驾驶所需的传感器芯片,咫尺国产化率为 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足下,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经过中,从主机厂的视角注释,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,尤其是在晶圆制造法子,以及器用链不无缺的问题。
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犀利的角逐。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,相反化的需求无独有偶,条目芯片的诞生周期必须裁减;另一方面,芯片企业还需承担整车居品的有关包袱。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经过中,这些企业正靠近着前所未有的贫窭任务。
阐述《智能网联技能阶梯 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;展望 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。
智能驾驶范围,外洋供应商中,Mobileye 在 ADAS 范围占据统统上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 商场浸透率的赶快擢升,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片商场中,发展比拟好的是地平线和黑芝麻,他们王人变成了我方的居品矩阵。
现时布局的要点是座舱域和智能驾驶域。以往,不管是两个域适度器如故一个域适度器,王人如故两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 还是启动朝着确切的单片式科罚有议论迈进。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调,进行相应的研发职责。
上汽公共智驾之路
现时智能驾驶行业靠近的挑战在于,智能驾驶系统的诞生周期长、插足浩荡,同期条目在可控的资本范围内完了高性能,擢升末端用户的体验。
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干系。然则,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,则需完了传感器冗余、适度器冗余、软件冗余等。这些冗余联想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。
跟着我司法律端正的陆续演进,咫尺确切酷好酷好酷好酷好上的 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。现时商场上所有这个词的高阶智能驾驶技能最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的范围。
此前行业内存在过度设立的嫌疑,即所有这个词类型的传感器和多半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,现时策略已转机为充分欺诈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,智能座舱的推崇优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户响应判辨,在高下匝谈、变谈、施工谈路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的推崇不尽如东谈主意,相同出现功能左迁甚而完全退出的情况。尽管业界精深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,但智能驾驶的骨子推崇尚未能温暖用户的期待。
面对现时挑战,破局之谈在于降本增效。咫尺行业精深处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度启航,对系统供应商提倡了责怪传感器、域适度器以及高精舆图使用资本的条目,无图 NOA 成为了现时的关心焦点。由于高精舆图的珍藏资本上流,业界精深寻求高性价比的科罚有议论,辛勤最大化欺诈现存硬件资源。
在此配景下,展望 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,如故地平线的 J6E、J6M,在完了 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、温暖行业需求而备受羡慕。至于增效方面,要津在于擢升 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,擢升用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态相助是两个不可隐敝的议题,不同的企业阐述本人情况有不同的采取。从咱们的视角启航,这一问题并无统统的规范谜底,继承哪种有议论完全取决于主机厂本人的技能应用才气。
跟着智能网联汽车的闹热发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的干系履历了真切的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着技能超越与商场需求的变化,这一模式逐步演变为软硬解耦的风物,主机厂会分别采取硬件与软件供应商,再由一家集成商老成供货。现时,好多企业在智驾范围还是确切进入了自研气象。在此配景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就变成了咫尺的通达货架组合。
现时,在智能座舱与智能驾驶的诞生范围,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遑急,是因为关于主机厂而言,芯片的采取将决定异日 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的技能阶梯。以往,主机厂在芯片选型上并未赐与过多关心,而是将这一任务交由 Tier1 完成。比年来,在决定技能阶梯时,主机厂可能会先采取芯片,再据此采取 Tier1。
(以上内容来自素质级高工,上汽公共智能驾驶和芯片部门前老成东谈主、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。)