
面前整车 5 大功能域正从散布式架构向域控、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模式升沉。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,耕种级高工,上汽民众智能驾驶和芯片部门前负责东谈主、高等总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是破钞者能感知到的体验,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复旧,电子电气架构决定了智能化功能阐明的上限,夙昔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不可顺应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和会的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能相互寂寥,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阻挡器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件达成行车和停车功能,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 | 耕种级高工,上汽民众智能驾驶和芯片部门前负责东谈主、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
面前,汽车的电子电气架构也曾从散布式向聚合式发展。民众汽车有 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,这是一个域聚合式平台。咱们面前正在设立的一些新的车型将转向中央聚合式架构。
聚合式架构权贵编造了 ECU 数目,并裁汰了线束长度。关联词,这一架构也相应地条件整车芯片的计较智商大幅普及,即达成大算力、低功耗以及高带宽的特质。跟着汽车行业的束缚发展,OTA 已成为一种精深趋势,SOA 也日益受到安适。面前,整车联想精深条件配备多颗 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 个操作系统达成软硬件分离。
面前,汽车仍主要诀别为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在商场上,面前的布局要点在于舱驾和会,这波及到将座舱阻挡器与智能驾驶阻挡器归拢为舱驾和会的一款式阻挡器。但值得刺眼的是,这种和会仅仅物感性地集成在了一个阻挡器中。接下来是 one box、one board,然则 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,这是舱驶和会委果一体的和会有打算。
图源:演讲嘉宾素材
散布式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,王人是相比寂寥的,每增多一个 ADAS 的功能,咱们王人要增多相宜的传感器以致阻挡器。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得了权贵普及。咱们开动诓骗座舱芯片的算力来实行停车等功能,从而催生了舱泊一体的成见。随后,智能驾驶芯移时刻的迅猛发展又推动了行泊一体有打算的出生。
智驾芯片的近况
面前,商场对新能源汽车需求捏续飞腾,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,单车芯片用量捏续飞腾。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。随智能电动汽车商场需求束缚增强,智能化时刻深化发展,自动驾驶阶段冉冉演变鼓励,改日单车芯片用量将络续增长,汽车举座行业对车规级芯片的需求也将随之扩张。
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 年开动芯片段供,王人导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从举座层面深切体会到芯片衰退的严峻性,尤其是在芯片供不应求的要津时辰。
针对这一困局,奈何寻求打破成为要津。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车改进发展战术及新能源汽车产业发展筹议等政策性文献中,明确将芯片列为中枢时刻界限,并加大了对产业发展的扶捏力度。
从整车企业角度看,它们收受了多种策略应酬芯片衰退问题。部分企业采用投资芯片企业,或通过与芯片企业合伙协作的边幅增强供应链褂讪性;还有部分整车制造商更是切身涉足芯片制造界限,开看成念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等速即地崛起,酿成了我方的产物矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等界限王人有了圆善布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,预测本年能粗略达到 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造就。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。
阻挡类芯片 MCU 方面,此前非凡据显现,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已普及至 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%。这成绩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得了权贵特出。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%。
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历程中,从主机厂的视角谛视,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,尤其是在晶圆制造法子,以及器具链不圆善的问题。
面前,所有这个词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热烈的角逐。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,对芯片企业的条件日益严格。一方面,相反化的需求日出不穷,条件芯片的设立周期必须裁汰;另一方面,芯片企业还需承担整车产物的关联包袱。关联词,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历程中,这些企业正濒临着前所未有的沉重担务。
凭证《智能网联时刻道路 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;预测 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。
智能驾驶界限,海外供应商中,Mobileye 在 ADAS 界限占据有余上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 商场浸透率的速即普及,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片商场中,发展相比好的是地平线和黑芝麻,他们王人酿成了我方的产物矩阵。
面前布局的要点是座舱域和智能驾驶域。以往,不管是两个域阻挡器如故一个域阻挡器,王人如故两个芯片。而面前,高通推出的 8775P 也曾开动朝着委果的单片式科罚有打算迈进。跟着高通明续推出的 Ride Flex 系列,以及英伟达的 Thor 系列,咱们不错不雅察到所有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。
上汽民众智驾之路
面前智能驾驶行业濒临的挑战在于,智能驾驶系统的设立周期长、干涉宏大,同期条件在可控的资本范围内达成高性能,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干系。关联词,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们淌若研讨 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,则需达成传感器冗余、阻挡器冗余、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。
跟着我王法律端正的束缚演进,面前委果趣味上的 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。面前商场上所有的高阶智能驾驶时刻最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的界限。
此前行业内存在过度竖立的嫌疑,即所有类型的传感器和大王人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,面前策略已升沉为充分诓骗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。用户反应显现,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,不竭出现功能左迁以致完全退出的情况。尽管业界精深觉得智能网联汽车的发展上半场是电动化,下半场是智能化,但智能驾驶的内容阐扬尚未能得志用户的期待。
面对面前挑战,破局之谈在于降本增效。面前行业精深处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度启航,对系统供应商提倡了编造传感器、域阻挡器以及高精舆图使用资本的条件,无图 NOA 成为了面前的热心焦点。由于高精舆图的珍摄资本腾贵,业界精深寻求高性价比的科罚有打算,尽力最大化诓骗现存硬件资源。
在此配景下,预测 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,在达成 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、得志行业需求而备受深爱。至于增效方面,要津在于普及 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给与的情况,普及用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态协作是两个不可侧宗旨议题,不同的企业凭证自己情况有不同的采用。从咱们的视角启航,这一问题并无有余的圭表谜底,收受哪种有打算完全取决于主机厂自己的时刻应用智商。
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资格了深切的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着时刻特出与商场需求的变化,这一模式缓缓演变为软硬解耦的局势,主机厂会分别采纳硬件与软件供应商,再由一家集成商负责供货。面前,好多企业在智驾界限也曾委果进入了自研状况。在此配景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就酿成了当今的怒放货架组合。
面前,在智能座舱与智能驾驶的设立界限,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进犯,是因为关于主机厂而言,芯片的采用将决定改日 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的时刻道路。以往,主机厂在芯片选型上并未赐与过多热心,而是将这一任务交由 Tier1 完成。频年来,在决定时刻道路时,主机厂可能会先采纳芯片,再据此采用 Tier1。
(以上内容来自耕种级高工,上汽民众智能驾驶和芯片部门前负责东谈主、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。)