现时整车 5 大功能域正从溜达式架构向域控、跨域会通、中央计较(+ 云计较)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花式改造。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,解说级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前正经东说念主、高等总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是花消者能感知到的体验,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赞成,电子电气架构决定了智能化功能透露的上限,已往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、通讯带宽瓶颈等瑕玷已不可适合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,带来了芯片算力应用率的提高和多芯片会通的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能相互孤苦,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结果器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件已毕行车和停车功能,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 | 解说级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前正经东说念主、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
现时,汽车的电子电气架构也曾从溜达式向聚积式发展。全球汽车有 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,这是一个域聚积式平台。咱们面前正在树立的一些新的车型将转向中央聚积式架构。
聚积式架构显耀虚构了 ECU 数目,并裁汰了线束长度。关联词,这一架构也相应地条目整车芯片的计较才调大幅提高,即已毕大算力、低功耗以及高带宽的特色。跟着汽车行业的不断发展,OTA 已成为一种广阔趋势,SOA 也日益受到崇敬。现时,整车联想广阔条目配备多颗 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 个操作系统已毕软硬件分离。
面前,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会通,这波及到将座舱结果器与智能驾驶结果器兼并为舱驾会通的一局势结果器。但值得小心的是,这种会通仅仅物感性地集成在了一个结果器中。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,这是舱驶会通确实一体的会通决策。
图源:演讲嘉宾素材
溜达式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,齐是比拟孤苦的,每增多一个 ADAS 的功能,咱们齐要增多稳妥的传感器致使结果器。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提高。咱们运行应用座舱芯片的算力来现实停车等功能,从而催生了舱泊一体的见解。随后,智能驾驶芯短暂刻的迅猛发展又推动了行泊一体决策的降生。
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不断增强,智能化时刻深化发展,自动驾驶阶段迟缓演变推动,改日单车芯片用量将不时增长,汽车全体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、地缘政事的成分,也有前几年疫情的影响,以及从 2021 年运行芯片段供,齐导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从全体层面潜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辰。
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,政府已在智能汽车翻新发展政策及新能源汽车产业发展筹画等政策性文献中,明确将芯片列为中枢时刻规模,并加大了对产业发展的扶捏力度。
从整车企业角度看,它们接收了多种策略应酬芯片枯竭问题。部分企业遴荐投资芯片企业,或通过与芯片企业结伴配合的神色增强供应链平定性;还有部分整车制造商更是躬行涉足芯片制造规模,运行作念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等飞快地崛起,变成了我方的产物矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等规模齐有了竣工布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,瞻望本年能粗略达到 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练习。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。
结果类芯片 MCU 方面,此前稀有据露馅,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已提高至 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%。这成绩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获得了显耀卓绝。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左右,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由中,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,尤其是在晶圆制造要领,以及器用链不竣工的问题。
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厉害的角逐。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,相反化的需求层见错出,条目芯片的树立周期必须裁汰;另一方面,芯片企业还需承担整车产物的有关连累。关联词,商场应用数目有限,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,这些企业正濒临着前所未有的清贫任务。
说明《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++ 商场浸透率的飞快提高,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,他们齐变成了我方的产物矩阵。
现时布局的要点是座舱域和智能驾驶域。以往,不管是两个域结果器如故一个域结果器,齐如故两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 也曾运行朝着确实的单片式处置决策迈进。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手脚,进行相应的研发职责。
上汽全球智驾之路
现时智能驾驶行业濒临的挑战在于,智能驾驶系统的树立周期长、进入纷乱,同期条目在可控的本钱范围内已毕高性能,提高结尾用户的体验。
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连。关联词,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们若是探讨 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,则需已毕传感器冗余、结果器冗余、软件冗余等。这些冗余联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连累。
跟着我王法律规定的不断演进,面前确实真谛上的 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。现时商场上系数的高阶智能驾驶时刻最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的范围。
此前行业内存在过度配置的嫌疑,即系数类型的传感器和多半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,现时策略已改造为充分应用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,进一步增多硬件配置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,智能座舱的发达优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户反映露馅,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,智能驾驶系统的发达不尽如东说念主意,常常出现功能左迁致使完全退出的情况。尽管业界广阔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,但智能驾驶的本体发达尚未能自豪用户的期待。
面对现时挑战,破局之说念在于降本增效。面前行业广阔处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度动身,对系统供应商提议了虚构传感器、域结果器以及高精舆图使用本钱的条目,无图 NOA 成为了现时的原宥焦点。由于高精舆图的崇敬本钱昌盛,业界广阔寻求高性价比的处置决策,用功最大化应用现存硬件资源。
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,在已毕 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、自豪行业需求而备受喜爱。至于增效方面,关键在于提高 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承袭的情况,提高用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态配合是两个不可消散的议题,不同的企业说明自己情况有不同的遴荐。从咱们的视角动身,这一问题并无十足的尺度谜底,接收哪种决策完全取决于主机厂自己的时刻应用才调。
跟着智能网联汽车的茁壮发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的关连阅历了潜入的变革。传统花式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着时刻卓绝与商场需求的变化,这一花式渐渐演变为软硬解耦的局势,主机厂会分别采用硬件与软件供应商,再由一家集成商正经供货。现时,好多企业在智驾规模也曾确实进入了自研气象。在此布景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就变成了面前的怒放货架组合。
现时,在智能座舱与智能驾驶的树立规模,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,芯片的遴荐将决定改日 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赐与过多原宥,而是将这一任务交由 Tier1 完成。比年来,在决定时刻阶梯时,主机厂可能会先采用芯片,再据此遴荐 Tier1。
(以上内容来自解说级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前正经东说念主、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。)