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扬。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,教养级高工,上汽巨匠智能驾驶和芯片部门前崇拜东说念主、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,背后需要坚决的传感器、芯片,更需要先进的电子电气架构的辅助,电子电气架构决定了智能化功能阐扬的上限,昔日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、通讯带宽瓶颈等舛误已不成适合汽车智能化的进一步进化。
他无情,受电子电器架构升级的影响,带来了芯片算力愚弄率的擢升和多芯片会通的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能相互零丁,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截至器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件完结行车和停车功能,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会通,智舱和智驾的功能由一单颗芯片来完成。
朱国章 | 教养级高工,上汽巨匠智能驾驶和芯片部门前崇拜东说念主、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照旧从散播式向围聚式发展。巨匠汽车有 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,这是一个域围聚式平台。咱们面前正在建筑的一些新的车型将转向中央围聚式架构。
围聚式架构显耀攻讦了 ECU 数目,并攻讦了线束长度。关联词,这一架构也相应地条款整车芯片的谋略才略大幅擢升,即完结大算力、低功耗以及高带宽的特色。跟着汽车行业的束缚发展,OTA 已成为一种宽阔趋势,SOA 也日益受到留神。现时,整车设想宽阔条款配备多颗 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 个操作系统完结软硬件分离。
面前,汽车仍主要分散为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在商场上,现时的布局重心在于舱驾会通,这波及到将座舱截至器与智能驾驶截至器统一为舱驾会通的一阵势截至器。但值得明慧的是,这种会通仅仅物感性地集成在了一个截至器中。接下来是 one box、one board,可是 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,这是舱驶会通着实一体的会通决议。
图源:演讲嘉宾素材
散播式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,齐是比拟零丁的,每加多一个 ADAS 的功能,咱们齐要加多符合的传感器甚而截至器。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擢升。咱们启动愚弄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认识。随后,智能驾驶芯片本领的迅猛发展又推动了行泊一体决议的出身。
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,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束缚增强,智能化本领深化发展,自动驾驶阶段渐渐演变激动,异日单车芯片用量将不时增长,汽车举座行业对车规级芯片的需求也将随之彭胀。
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、地缘政事的身分,也有前几年疫情的影响,以及从 2021 年启动芯片段供,齐导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从举座层面潜入体会到芯片缺少的严峻性,尤其是在芯片供不应求的关键时候。
针对这一困局,如何寻求打破成为关键。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车转换发展政策及新能源汽车产业发展谋略等政策性文献中,明确将芯片列为中枢本领界限,并加大了对产业发展的扶捏力度。
从整车企业角度看,它们继承了多种策略应酬芯片缺少问题。部分企业选拔投资芯片企业,或通过与芯片企业结伙合营的形式增强供应链褂讪性;还有部分整车制造商更是亲身涉足芯片制造界限,启行动念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等马上地崛起,变成了我方的产物矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等界限齐有了齐备布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,展望本年能大致达到 15%。在谋略类芯片界限,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老到。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。
截至类芯片 MCU 方面,此前特别据暴露,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已擢升至 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%。这收获于我国连年来在新能源汽车界限的快速发展,使得功率芯片的发展赢得了显耀卓越。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把持,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流程中,从主机厂的视角扫视,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,尤其是在晶圆制造才能,以及器具链不齐备的问题。
现时,悉数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张开了热烈的角逐。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,对芯片企业的条款日益严格。一方面,互异化的需求屡见不鲜,条款芯片的建筑周期必须攻讦;另一方面,芯片企业还需承担整车产物的联系背负。关联词,商场应用数目有限,贸易价值变现难度大,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,这些企业正面对着前所未有的贫困任务。
凭据《智能网联本清爽线 2.0》对自动驾驶渗入率的预测,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。
智能驾驶界限,海外供应商中,Mobileye 在 ADAS 界限占据完全上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 商场渗入率的马上擢升,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,他们齐变成了我方的产物矩阵。
现时布局的重心是座舱域和智能驾驶域。以往,无论是两个域截至器如故一个域截至器,齐如故两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 照旧启动朝着着实的单片式料理决议迈进。跟着高通明续推出的 Ride Flex 系列,以及英伟达的 Thor 系列,咱们不错不雅察到悉数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行动,进行相应的研发职责。
上汽巨匠智驾之路
现时智能驾驶行业面对的挑战在于,智能驾驶系统的建筑周期长、插足庞大,同期条款在可控的资本范围内完结高性能,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。咱们要是探讨 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,则需完结传感器冗余、截至器冗余、软件冗余等。这些冗余设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。
跟着我法则律规则的束缚演进,面前着实敬爱敬爱上的 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。现时商场上悉数的高阶智能驾驶本领最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的范围。
此前行业内存在过度成就的嫌疑,即悉数类型的传感器和大量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,现时策略已飘扬为充分愚弄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,进一步加多硬件成就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。用户响应暴露,在落魄匝说念、变说念、施工说念路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的阐扬不尽如东说念主意,平庸出现功能左迁甚而完全退出的情况。尽管业界宽阔合计智能网联汽车的发展上半场是电动化,下半场是智能化,但智能驾驶的骨子阐扬尚未能抖擞用户的期待。
面对现时挑战,破局之说念在于降本增效。面前行业宽阔处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度启航,对系统供应商无情了攻讦传感器、域截至器以及高精舆图使用资本的条款,无图 NOA 成为了现时的关怀焦点。由于高精舆图的爱戴资本高尚,业界宽阔寻求高性价比的料理决议,致力最大化愚弄现存硬件资源。
在此布景下,展望 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,在完结 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、抖擞行业需求而备受心疼。至于增效方面,关键在于擢升 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吸收的情况,擢升用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态合营是两个不可藏匿的议题,不同的企业凭据自己情况有不同的选拔。从咱们的视角启航,这一问题并无完全的圭臬谜底,继承哪种决议完全取决于主机厂自己的本领应用才略。
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系资格了潜入的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着本领卓越与商场需求的变化,这一模式渐渐演变为软硬解耦的阵势,主机厂会分别采用硬件与软件供应商,再由一家集成商崇拜供货。现时,好多企业在智驾界限照旧着实进入了自研气象。在此布景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就变成了当今的怒放货架组合。
现时,在智能座舱与智能驾驶的建筑界限,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进犯,是因为关于主机厂而言,芯片的选拔将决定异日 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的本清爽线。以往,主机厂在芯片选型上并未给以过多关怀,而是将这一任务交由 Tier1 完成。连年来,在决定本清爽线时,主机厂可能会先采用芯片,再据此选拔 Tier1。
(以上内容来自教养级高工,上汽巨匠智能驾驶和芯片部门前崇拜东说念主、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。)