现时整车 5 大功能域正从散播式架构向域控、跨域交融、中央蓄意(+ 云蓄意)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模式挪动。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,教会级高工,上汽群众智能驾驶和芯片部门前正经东谈主、高等总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是消耗者能感知到的体验,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赈济,电子电气架构决定了智能化功能说明的上限,往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、通讯带宽瓶颈等污点已不可适应汽车智能化的进一步进化。
他漠视,受电子电器架构升级的影响,带来了芯片算力诈欺率的擢升和多芯片交融的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能互相沉寂,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纵脱器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件终结行车和停车功能,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 | 教会级高工,上汽群众智能驾驶和芯片部门前正经东谈主、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麇集式发展。群众汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实等于散播式架构。针对现时推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域麇集式平台。咱们面前正在确立的一些新的车型将转向中央麇集式架构。
麇集式架构显耀责骂了 ECU 数目,并裁减了线束长度。关联词,这一架构也相应地条目整车芯片的蓄意智商大幅擢升,即终结大算力、低功耗以及高带宽的特质。跟着汽车行业的禁止发展,OTA 已成为一种普遍趋势,SOA 也日益受到夺目。现时,整车联想普遍条目配备多颗 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 个操作系统终结软硬件分离。
面前,汽车仍主要分辨为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在阛阓上,现时的布局重心在于舱驾交融,这触及到将座舱纵脱器与智能驾驶纵脱器消除为舱驾交融的一局势纵脱器。但值得注重的是,这种交融仅仅物感性地集成在了一个纵脱器中。接下来是 one box、one board,关联词 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,这是舱驶交融真确一体的交融决策。
图源:演讲嘉宾素材
散播式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,王人是相比沉寂的,每加多一个 ADAS 的功能,咱们王人要加多合乎的传感器致使纵脱器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为显耀,座舱芯片的性能也得到了显耀擢升。咱们开动诈欺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成见。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降生。
智驾芯片的近况
现时,阛阓对新能源汽车需求抓续上升,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,单车芯片用量抓续上升。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禁止增强,智能化本领深化发展,自动驾驶阶段慢慢演变鼓动,改日单车芯片用量将接续增长,汽车举座行业对车规级芯片的需求也将随之延迟。
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、地缘政事的要素,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真切体会到芯片枯竭的严峻性,尤其是在芯片供不应求的要道期间。
针对这一困局,如何寻求阻止成为要道。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车鼎新发展策略及新能源汽车产业发展霸术等政策性文献中,明确将芯片列为中枢本领边界,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交代芯片枯竭问题。部分企业弃取投资芯片企业,或通过与芯片企业结伙相助的神态增强供应链稳固性;还有部分整车制造商更是亲身涉足芯片制造边界,开看成念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等连忙地崛起,变成了我方的居品矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等边界王人有了完满布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,瞻望本年能大要达到 15%。在蓄意类芯片边界,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。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。
纵脱类芯片 MCU 方面,此前脱落据流露,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已擢升至 10%。功率类芯片边界,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%。这成绩于我国连年来在新能源汽车边界的快速发展,使得功率芯片的发展得到了显耀卓越。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%。
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摆布,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,尤其是在晶圆制造阵势,以及器具链不完满的问题。
现时,总共这个词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,对芯片企业的条目日益严格。一方面,各异化的需求层见叠出,条目芯片果然立周期必须裁减;另一方面,芯片企业还需承担整车居品的磋议背负。关联词,阛阓应用数目有限,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流程中,这些企业正靠近着前所未有的艰辛任务。
字据《智能网联本清楚线 2.0》对自动驾驶渗入率的预测,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。
智能驾驶边界,外洋供应商中,Mobileye 在 ADAS 边界占据完好意思上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 阛阓渗入率的连忙擢升,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片阛阓中,发展相比好的是地平线和黑芝麻,他们王人变成了我方的居品矩阵。
现时布局的重心是座舱域和智能驾驶域。以往,无论是两个域纵脱器如故一个域纵脱器,王人如故两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 还是开动朝着真确的单片式贬责决策迈进。跟着高通明续推出的 Ride Flex 系列,以及英伟达的 Thor 系列,咱们不错不雅察到总共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,进行相应的研发责任。
上汽群众智驾之路
现时智能驾驶行业靠近的挑战在于,智能驾驶系统果然立周期长、参预广宽,同期条目在可控的资本范围内终结高性能,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关系。关联词,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们若是磋议 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,则需终结传感器冗余、纵脱器冗余、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背负。
跟着我功令律规则的禁止演进,面前真确道理道理上的 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。现时阛阓上总共的高阶智能驾驶本领最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的边界。
此前行业内存在过度确立的嫌疑,即总共类型的传感器和无数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,现时策略已挪动为充分诈欺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,进一步加多硬件确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。用户反应流露,在险阻匝谈、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,时常出现功能左迁致使完全退出的情况。尽管业界普遍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,但智能驾驶的内容阐扬尚未能昌盛用户的期待。
面对现时挑战,破局之谈在于降本增效。面前行业普遍处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度起程,对系统供应商漠视了责骂传感器、域纵脱器以及高精舆图使用资本的条目,无图 NOA 成为了现时的关怀焦点。由于高精舆图的真贵资本上流,业界普遍寻求高性价比的贬责决策,勤恳最大化诈欺现存硬件资源。
在此布景下,瞻望 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出显耀上风。无论是英伟达的 Orin N、高通 8650,如故地平线的 J6E、J6M,在终结 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、昌盛行业需求而备受深嗜。至于增效方面,要道在于擢升 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接收的情况,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规避的议题,不同的企业字据自己情况有不同的弃取。从咱们的视角起程,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自己的本领应用智商。
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系资格了真切的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着本领卓越与阛阓需求的变化,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,再由一家集成商正经供货。现时,好多企业在智驾边界还是真确进入了自研情状。在此布景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就变成了当今的绽开货架组合。
现时,在智能座舱与智能驾驶果然立边界,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迫切,是因为关于主机厂而言,芯片的弃取将决定改日 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的本清楚线。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,在决定本清楚线时,主机厂可能会先采纳芯片,再据此弃取 Tier1。
(以上内容来自教会级高工,上汽群众智能驾驶和芯片部门前正经东谈主、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。)