
面前整车 5 大功能域正从散布式架构向域控、跨域会通、中央谋略(+ 云谋略)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飘荡。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,锻练级高工,上汽各人智能驾驶和芯片部门前精良东说念主、高档总监朱国章指出,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相沿,电子电气架构决定了智能化功能施展的上限,往时的散布式电子电气架构由于算力分散、布线复杂、软硬件耦合深、通讯带宽瓶颈等时弊已弗成妥当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,带来了芯片算力诓骗率的普及和多芯片会通的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能相互孤独,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落幕器里,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 | 锻练级高工,上汽各人智能驾驶和芯片部门前精良东说念主、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仍是从散布式向集会式发展。各人汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实便是散布式架构。针对面前推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域集会式平台。咱们面前正在树立的一些新的车型将转向中央集会式架构。
集会式架构显耀抵制了 ECU 数目,并抵制了线束长度。然则,这一架构也相应地条款整车芯片的谋略才气大幅普及,即完了大算力、低功耗以及高带宽的特质。跟着汽车行业的不休发展,OTA 已成为一种广泛趋势,SOA 也日益受到珍视。面前,整车想象广泛条款配备多颗 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 个操作系统完了软硬件分离。
面前,汽车仍主要辞别为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在阛阓上,面前的布局重心在于舱驾会通,这触及到将座舱落幕器与智能驾驶落幕器归并为舱驾会通的一神志落幕器。但值得防御的是,这种会通仅仅物感性地集成在了一个落幕器中。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,这是舱驶会通确凿一体的会通决策。
图源:演讲嘉宾素材
散布式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,齐是比拟孤独的,每加多一个 ADAS 的功能,咱们齐要加多妥当的传感器以致落幕器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为显耀,座舱芯片的性能也赢得了显耀普及。咱们运转诓骗座舱芯片的算力来推广停车等功能,从而催生了舱泊一体的宗旨。随后,智能驾驶芯片本领的迅猛发展又推动了行泊一体决策的出身。
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,单车芯片用量抓续高涨。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。随智能电动汽车阛阓需求不休增强,智能化本领深化发展,自动驾驶阶段徐徐演变鼓动,未来单车芯片用量将赓续增长,汽车全体行业对车规级芯片的需求也将随之延伸。
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、地缘政事的成分,也有前几年疫情的影响,以及从 2021 年运转芯片段供,齐导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从全体层面深远体会到芯片短少的严峻性,尤其是在芯片供不应求的关节时候。
针对这一困局,怎么寻求冲破成为关节。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车蜕变发展计谋及新能源汽车产业发展有谋略等政策性文献中,明确将芯片列为中枢本领畛域,并加大了对产业发展的扶抓力度。
从整车企业角度看,它们采纳了多种策略搪塞芯片短少问题。部分企业采用投资芯片企业,或通过与芯片企业结伴联接的方法增强供应链清楚性;还有部分整车制造商更是亲身涉足芯片制造畛域,运转作念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等马上地崛起,酿成了我方的居品矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等畛域齐有了完好布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,瞻望本年能大致达到 15%。在谋略类芯片畛域,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熟悉。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。
落幕类芯片 MCU 方面,此前出奇据知道,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已普及至 10%。功率类芯片畛域,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畛域的快速发展,使得功率芯片的发展赢得了显耀跨越。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把持,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流程中,从主机厂的视角谛视,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,尤其是在晶圆制造表率,以及器具链不完好的问题。
面前,通盘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,对芯片企业的条款日益严格。一方面,各异化的需求雨后春笋,条款芯片的树立周期必须抵制;另一方面,芯片企业还需承担整车居品的有关拖累。然则,阛阓应用数目有限,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流程中,这些企业正面对着前所未有的深邃任务。
凭证《智能网联本领阶梯 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;瞻望 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。
智能驾驶畛域,国际供应商中,Mobileye 在 ADAS 畛域占据完好意思上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 阛阓浸透率的马上普及,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,他们齐酿成了我方的居品矩阵。
面前布局的重心是座舱域和智能驾驶域。以往,不论是两个域落幕器照旧一个域落幕器,齐照旧两个芯片。而面前,高通推出的 8775P 仍是运转朝着确凿的单片式措置决策迈进。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法度,进行相应的研发职责。
上汽各人智驾之路
面前智能驾驶行业面对的挑战在于,智能驾驶系统的树立周期长、参预庞杂,同期条款在可控的资本范围内完了高性能,普及结尾用户的体验。
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。然则,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们若是推敲 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、落幕器冗余、软件冗余等。这些冗余想象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拖累。
跟着我执法律限定的不休演进,面前确凿真谛上的 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。面前阛阓上通盘的高阶智能驾驶本领最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的限度。
此前行业内存在过度竖立的嫌疑,即通盘类型的传感器和多量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,面前策略已飘荡为充分诓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,进一步加多硬件竖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,智能座舱确凿认优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户反应知道,在险峻匝说念、变说念、施工说念路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统确凿认不尽如东说念主意,频频出现功能左迁以致完全退出的情况。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,但智能驾驶的实质确认尚未能舒适用户的期待。
面对面前挑战,破局之说念在于降本增效。面前行业广泛处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度启程,对系统供应商提倡了抵制传感器、域落幕器以及高精舆图使用资本的条款,无图 NOA 成为了面前的关怀焦点。由于高精舆图的养息资本腾贵,业界广泛寻求高性价比的措置决策,死力最大化诓骗现存硬件资源。
在此配景下,瞻望 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,照旧地平线的 J6E、J6M,在完了 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、舒适行业需求而备受爱重。至于增效方面,关节在于普及 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采纳的情况,普及用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态联接是两个不可规避的议题,不同的企业凭证本人情况有不同的采用。从咱们的视角启程,这一问题并无完好意思的圭臬谜底,采纳哪种决策完全取决于主机厂本人的本领应用才气。
跟着智能网联汽车的茂密发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的关连资格了深远的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着本领跨越与阛阓需求的变化,这一模式渐渐演变为软硬解耦的局面,主机厂会分别遴选硬件与软件供应商,再由一家集成商精良供货。面前,好多企业在智驾畛域仍是确凿进入了自研景色。在此配景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就酿成了当今的盛开货架组合。
面前,在智能座舱与智能驾驶的树立畛域,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紧迫,是因为关于主机厂而言,芯片的采用将决定未来 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的本领阶梯。以往,主机厂在芯片选型上并未赐与过多关怀,而是将这一任务交由 Tier1 完成。连年来,在决定本领阶梯时,主机厂可能会先遴选芯片,再据此采用 Tier1。
(以上内容来自锻练级高工,上汽各人智能驾驶和芯片部门前精良东说念主、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。)