面前整车 5 大功能域正从散布式架构向域控、跨域交融、中央诡计(+ 云诡计)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边幅转动。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,教会级高工,上汽大众智能驾驶和芯片部门前认真东谈主、高档总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是消耗者能感知到的体验,背后需要刚劲的传感器、芯片,更需要先进的电子电气架构的营救,电子电气架构决定了智能化功能证据的上限,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、通讯带宽瓶颈等症结已不可安妥汽车智能化的进一步进化。
他提议,受电子电器架构升级的影响,带来了芯片算力应用率的进步和多芯片交融的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能互相孤苦,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舍弃器里,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,上汽大众智能驾驶和芯片部门前认真东谈主、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依然从散布式向连合式发展。大众汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实等于散布式架构。针对面前推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域连合式平台。咱们咫尺正在配置的一些新的车型将转向中央连合式架构。
连合式架构显赫诽谤了 ECU 数目,并裁减了线束长度。关联词,这一架构也相应地条件整车芯片的诡计技艺大幅进步,即终结大算力、低功耗以及高带宽的特点。跟着汽车行业的握住发展,OTA 已成为一种深广趋势,SOA 也日益受到介怀。面前,整车假想深广条件配备多颗 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 个操作系统终结软硬件分离。
咫尺,汽车仍主要永别为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在市集上,面前的布局重心在于舱驾交融,这触及到将座舱舍弃器与智能驾驶舍弃器湮灭为舱驾交融的一步地舍弃器。但值得珍爱的是,这种交融仅仅物感性地集成在了一个舍弃器中。接下来是 one box、one board,然而 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,皆是比拟孤苦的,每加多一个 ADAS 的功能,咱们皆要加多妥贴的传感器致使舍弃器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为显赫,座舱芯片的性能也得到了显赫进步。咱们开动应用座舱芯片的算力来履行停车等功能,从而催生了舱泊一体的主见。随后,智能驾驶芯片期间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
面前,市集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,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。随智能电动汽车市集需求握住增强,智能化期间深化发展,自动驾驶阶段拖拉演变推动,将来单车芯片用量将不绝增长,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 年开动芯片段供,皆导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从举座层面深入体会到芯片穷乏的严峻性,尤其是在芯片供不应求的关节时代。
针对这一困局,如何寻求封闭成为关节。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车改进发展政策及新能源汽车产业发展打算等政策性文献中,明确将芯片列为中枢期间范畴,并加大了对产业发展的扶捏力度。
从整车企业角度看,它们选拔了多种策略应酬芯片穷乏问题。部分企业取舍投资芯片企业,或通过与芯片企业合股和谐的表情增强供应链踏实性;还有部分整车制造商更是切身涉足芯片制造范畴,开手脚念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等赶紧地崛起,造成了我方的居品矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等范畴皆有了完好意思布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,预测本年能粗略达到 15%。在诡计类芯片范畴,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练。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。
舍弃类芯片 MCU 方面,此前少见据泄露,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已进步至 10%。功率类芯片范畴,尤其是大功率、高压芯片如 IGBT 和碳化硅芯片,咫尺的国产化率已达到 30%-35%。这成绩于我国频年来在新能源汽车范畴的快速发展,使得功率芯片的发展得到了显赫跨越。而在 Mosfet 方面,其国产化率为 15%。智能驾驶所需的传感器芯片,咫尺国产化率为 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历程中,从主机厂的视角扫视,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,尤其是在晶圆制造要领,以及器具链不完好意思的问题。
面前,通盘汽车行业呈现出高度的竞争态势,主机厂在汽车市集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,互异化的需求层出叠现,条件芯片的配置周期必须裁减;另一方面,芯片企业还需承担整车居品的关系包袱。关联词,市集应用数目有限,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历程中,这些企业正濒临着前所未有的发愤任务。
凭证《智能网联期间阶梯 2.0》对自动驾驶渗入率的预测,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。
智能驾驶范畴,国际供应商中,Mobileye 在 ADAS 范畴占据饱和上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 市集渗入率的赶紧进步,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片市集会,发展比拟好的是地平线和黑芝麻,他们皆造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,不管是两个域舍弃器如故一个域舍弃器,皆如故两个芯片。而面前,高通推出的 8775P 依然开动朝着真实的单片式处治决策迈进。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措施,进行相应的研发职责。
上汽大众智驾之路
面前智能驾驶行业濒临的挑战在于,智能驾驶系统的配置周期长、插足雄伟,同期条件在可控的资本范围内终结高性能,进步末端用户的体验。
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。咱们要是辩论 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、舍弃器冗余、软件冗余等。这些冗余假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包袱。
跟着我功令律划定的握住演进,咫尺真实意旨上的 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。面前市集上通盘的高阶智能驾驶期间最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的范围。
此前行业内存在过度配置的嫌疑,即通盘类型的传感器和深广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,面前策略已转动为充分应用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,进一步加多硬件配置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,智能座舱的进展优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户响应泄露,在波折匝谈、变谈、施工谈路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的进展不尽如东谈主意,常常出现功能左迁致使完全退出的情况。尽管业界深广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,但智能驾驶的骨子进展尚未能炫夸用户的期待。
面对面前挑战,破局之谈在于降本增效。咫尺行业深广处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度起程,对系统供应商提议了诽谤传感器、域舍弃器以及高精舆图使用资本的条件,无图 NOA 成为了面前的温煦焦点。由于高精舆图的相易资本腾贵,业界深广寻求高性价比的处治决策,勤奋最大化应用现存硬件资源。
在此配景下,预测 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出显赫上风。不管是英伟达的 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、炫夸行业需求而备受介怀。至于增效方面,关节在于进步 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,进步用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态和谐是两个不可避让的议题,不同的企业凭证自己情况有不同的取舍。从咱们的视角起程,这一问题并无饱和的圭臬谜底,选拔哪种决策完全取决于主机厂自己的期间应用技艺。
跟着智能网联汽车的繁盛发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的关系资历了深入的变革。传统边幅上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着期间跨越与市集需求的变化,这相似子渐渐演变为软硬解耦的步地,主机厂会分别采取硬件与软件供应商,再由一家集成商认真供货。面前,好多企业在智驾范畴依然真实进入了自研状况。在此配景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就造成了咫尺的盛开货架组合。
面前,在智能座舱与智能驾驶的配置范畴,主机厂、Tier1 和芯片公司之间造成了一个三角形。芯片公司的地位之是以如斯遑急,是因为关于主机厂而言,芯片的取舍将决定将来 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的期间阶梯。以往,主机厂在芯片选型上并未给以过多温煦,而是将这一任务交由 Tier1 完成。频年来,在决定期间阶梯时,主机厂可能会先采取芯片,再据此取舍 Tier1。
(以上内容来自教会级高工,上汽大众智能驾驶和芯片部门前认真东谈主、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。)