面前整车 5 大功能域正从散布式架构向域控、跨域交融、中央经营(+ 云经营)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转机。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,教会级高工,上汽大家智能驾驶和芯片部门前老成东说念主、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,背后需要遒劲的传感器、芯片,更需要先进的电子电气架构的撑抓,电子电气架构决定了智能化功能施展的上限,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、通讯带宽瓶颈等纰谬已不可妥当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普及和多芯片交融的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能互相独处,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驱散器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件杀青行车和停车功能,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,上汽大家智能驾驶和芯片部门前老成东说念主、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
面前,汽车的电子电气架构还是从散布式向结合式发展。大家汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实即是散布式架构。针对面前推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域结合式平台。咱们目下正在确立的一些新的车型将转向中央结合式架构。
结合式架构显贵斥责了 ECU 数目,并斥责了线束长度。关联词,这一架构也相应地条目整车芯片的经营智商大幅普及,即杀青大算力、低功耗以及高带宽的特质。跟着汽车行业的陆续发展,OTA 已成为一种遍及趋势,SOA 也日益受到选藏。面前,整车设想遍及条目配备多颗 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 个操作系统杀青软硬件分离。
目下,汽车仍主要折柳为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在市集上,面前的布局要点在于舱驾交融,这触及到将座舱驱散器与智能驾驶驱散器吞并为舱驾交融的一花样驱散器。但值得细巧的是,这种交融仅仅物感性地集成在了一个驱散器中。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,这是舱驶交融真实一体的交融决策。
图源:演讲嘉宾素材
散布式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,齐是比拟独处的,每增多一个 ADAS 的功能,咱们齐要增多相宜的传感器致使驱散器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为显贵,座舱芯片的性能也得回了显贵普及。咱们驱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,智能驾驶芯旋即刻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,市集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。随智能电动汽车市集需求陆续增强,智能化时刻深化发展,自动驾驶阶段渐渐演变鼓舞,翌日单车芯片用量将连接增长,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、地缘政事的身分,也有前几年疫情的影响,以及从 2021 年驱动芯片段供,齐导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从举座层面久了体会到芯片艰难的严峻性,尤其是在芯片供不应求的关节时刻。
针对这一困局,如何寻求打破成为关节。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车鼎新发展政策及新能源汽车产业发展筹算等政策性文献中,明确将芯片列为中枢时刻领域,并加大了对产业发展的扶抓力度。
从整车企业角度看,它们经受了多种策略疏漏芯片艰难问题。部分企业聘用投资芯片企业,或通过与芯片企业结伙伙同的方式增强供应链踏实性;还有部分整车制造商更是躬行涉足芯片制造领域,驱看成念自研芯片。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、智能座舱芯片等领域齐有了齐备布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,预测本年能大要达到 15%。在经营类芯片领域,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谙。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。
驱散类芯片 MCU 方面,此前独特据涌现,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已普及至 10%。功率类芯片领域,尤其是大功率、高压芯片如 IGBT 和碳化硅芯片,目下的国产化率已达到 30%-35%。这收货于我国频年来在新能源汽车领域的快速发展,使得功率芯片的发展得回了显贵跳跃。而在 Mosfet 方面,其国产化率为 15%。智能驾驶所需的传感器芯片,目下国产化率为 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% 的市集份额。在推动芯片国产化或国产芯片替代的经由中,从主机厂的视角注目,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,以及器具链不齐备的问题。
面前,悉数这个词汽车行业呈现出高度的竞争态势,主机厂在汽车市集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,对芯片企业的条目日益严格。一方面,各异化的需求无独有偶,条目芯片真实立周期必须斥责;另一方面,芯片企业还需承担整车产物的研究职守。关联词,市集应用数目有限,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经由中,这些企业正濒临着前所未有的辛勤任务。
字据《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市集规模为 2224 亿元, L2/L3 芯片市集规模 1348 亿元, L4/L5 芯片市集规模 876 亿元;预测 2030 年中国自动驾驶芯片的市集规模为 813 亿元;其中 L2/L3 芯片市集规模 493 亿元, L4/L5 芯片市集规模 320 亿元。
智能驾驶领域,国际供应商中,Mobileye 在 ADAS 领域占据迷漫上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 市集浸透率的速即普及,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片市聚积,发展比拟好的是地平线和黑芝麻,他们齐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,不管是两个域驱散器如故一个域驱散器,齐如故两个芯片。而面前,高通推出的 8775P 还是驱动朝着真实的单片式搞定决策迈进。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设施,进行相应的研发使命。
上汽大家智驾之路
面前智能驾驶行业濒临的挑战在于,智能驾驶系统真实立周期长、插足广大,同期条目在可控的资本范围内杀青高性能,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研究。关联词,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们要是辩论 L3 及以上司别的自动驾驶功能,要作念许多冗余。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,则需杀青传感器冗余、驱散器冗余、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职守。
跟着我法则律法例的陆续演进,目下真实预料上的 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。面前市集上悉数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成立的嫌疑,即悉数类型的传感器和遍及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,面前策略已转机为充分诈欺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,进一步增多硬件成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。用户响应涌现,在高下匝说念、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,频频出现功能左迁致使完全退出的情况。尽管业界遍及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,但智能驾驶的施行发达尚未能得志用户的期待。
面对面前挑战,破局之说念在于降本增效。目下行业遍及处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度开赴,对系统供应商漠视了斥责传感器、域驱散器以及高精舆图使用资本的条目,无图 NOA 成为了面前的柔软焦点。由于高精舆图的选藏资本腾贵,业界遍及寻求高性价比的搞定决策,戮力最大化诈欺现存硬件资源。
在此配景下,预测 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出显贵上风。不管是英伟达的 Orin N、高通 8650,如故地平线的 J6E、J6M,在杀青 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喜爱。至于增效方面,关节在于普及 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,全栈自研与生态伙同是两个不可粉饰的议题,不同的企业字据本身情况有不同的聘用。从咱们的视角开赴,这一问题并无迷漫的尺度谜底,经受哪种决策完全取决于主机厂本身的时刻应用智商。
跟着智能网联汽车的兴盛发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的研究资格了久了的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着时刻跳跃与市集需求的变化,这一模式渐渐演变为软硬解耦的花样,主机厂会分别选择硬件与软件供应商,再由一家集成商老成供货。面前,许多企业在智驾领域还是真实进入了自研情景。在此配景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就酿成了目下的盛开货架组合。
面前,在智能座舱与智能驾驶真实立领域,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遑急,是因为关于主机厂而言,芯片的聘用将决定翌日 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予以过多柔软,而是将这一任务交由 Tier1 完成。频年来,在决定时刻道路时,主机厂可能会先选择芯片,再据此聘用 Tier1。
(以上内容来自教会级高工,上汽大家智能驾驶和芯片部门前老成东说念主、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。)