现时整车 5 大功能域正从漫衍式架构向域控、跨域交融、中央酌量(+ 云酌量)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变。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,西宾级高工,上汽公共智能驾驶和芯片部门前崇敬东说念主、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,背后需要强盛的传感器、芯片,更需要先进的电子电气架构的相沿,电子电气架构决定了智能化功能领会的上限,昔日的漫衍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成顺应汽车智能化的进一步进化。
他建议,受电子电器架构升级的影响,带来了芯片算力诈欺率的进步和多芯片交融的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能相互独处,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截止器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件终了行车和停车功能,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 | 西宾级高工,上汽公共智能驾驶和芯片部门前崇敬东说念主、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一经从漫衍式向皆集式发展。公共汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实即是漫衍式架构。针对现时推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域皆集式平台。咱们面前正在竖立的一些新的车型将转向中央皆集式架构。
皆集式架构显贵诽谤了 ECU 数目,并诽谤了线束长度。但是,这一架构也相应地条目整车芯片的酌量材干大幅进步,即终了大算力、低功耗以及高带宽的特点。跟着汽车行业的不断发展,OTA 已成为一种普遍趋势,SOA 也日益受到注释。现时,整车想象普遍条目配备多颗 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 个操作系统终了软硬件分离。
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。在市集上,现时的布局重心在于舱驾交融,这波及到将座舱截止器与智能驾驶截止器同一为舱驾交融的一格式截止器。但值得平定的是,这种交融仅仅物感性地集成在了一个截止器中。接下来是 one box、one board,但是 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,这是舱驶交融果然一体的交融决策。
图源:演讲嘉宾素材
漫衍式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,都是比拟独处的,每加多一个 ADAS 的功能,咱们都要加多相宜的传感器以至截止器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为显贵,座舱芯片的性能也赢得了显贵进步。咱们运转诈欺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主意。随后,智能驾驶芯移时间的迅猛发展又推动了行泊一体决策的出生。
智驾芯片的近况
现时,市集对新能源汽车需求执续高潮,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,单车芯片用量执续高潮。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不断增强,智能化时间深化发展,自动驾驶阶段冉冉演变鞭策,改日单车芯片用量将连续增长,汽车举座行业对车规级芯片的需求也将随之延长。
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 年运转芯片段供,都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短少的严峻性,尤其是在芯片供不应求的要道时辰。
针对这一困局,怎样寻求打破成为要道。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车鼎新发展计策及新能源汽车产业发展策动等政策性文献中,明确将芯片列为中枢时间领域,并加大了对产业发展的扶执力度。
从整车企业角度看,它们遴荐了多种策略搪塞芯片短少问题。部分企业取舍投资芯片企业,或通过与芯片企业合伙合营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,运转作念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等赶紧地崛起,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都有了好意思满布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,瞻望本年能或者达到 15%。在酌量类芯片领域,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悉。但是,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。
截止类芯片 MCU 方面,此前迥殊据流露,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已进步至 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,面前的国产化率已达到 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赢得了显贵逾越。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,从主机厂的视角注释,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,尤其是在晶圆制造表率,以及器用链不好意思满的问题。
现时,统共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,相反化的需求寥若晨星,条目芯片的竖立周期必须诽谤;另一方面,芯片企业还需承担整车产物的相干包袱。但是,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粗重担务。
字据《智能网联时间门道 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;瞻望 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 领域占据统共上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 市集浸透率的赶紧进步,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片市集结,发展比拟好的是地平线和黑芝麻,他们都酿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,不管是两个域截止器如故一个域截止器,都如故两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 一经运转朝着果然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,咱们不错不雅察到统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当作,进行相应的研发责任。
上汽公共智驾之路
现时智能驾驶行业濒临的挑战在于,智能驾驶系统的竖立周期长、干涉遍及,同期条目在可控的老本范围内终了高性能,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。但是,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们若是议论 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,则需终了传感器冗余、截止器冗余、软件冗余等。这些冗余想象导致整车及系统的老本大幅加多,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。
跟着我司法律循序的不断演进,面前果然真谛上的 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。现时市集上统共的高阶智能驾驶时间最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的界限。
此前行业内存在过度配置的嫌疑,即统共类型的传感器和大宗算力芯片被一股脑地集成到系统中。但是,跟着汽车行业竞争的尖锐化,从主机厂角度看,现时策略已转变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,智能座舱的证实优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户响应流露,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,智能驾驶系统的证实不尽如东说念主意,时常出现功能左迁以至完全退出的情况。尽管业界普遍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,但智能驾驶的本色证实尚未能骄矜用户的期待。
面对现时挑战,破局之说念在于降本增效。面前行业普遍处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度启程,对系统供应商建议了诽谤传感器、域截止器以及高精舆图使用老本的条目,无图 NOA 成为了现时的热沈焦点。由于高精舆图的保重老本隆盛,业界普遍寻求高性价比的贬责决策,竭力最大化诈欺现存硬件资源。
在此配景下,瞻望 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,在终了 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、骄矜行业需求而备受注释。至于增效方面,要道在于进步 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袭取的情况,进步用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态合营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取舍。从咱们的视角启程,这一问题并无统共的圭臬谜底,遴荐哪种决策完全取决于主机厂自己的时间应用材干。
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。跟着时间逾越与市集需求的变化,这一模式渐渐演变为软硬解耦的步地,主机厂会分别采选硬件与软件供应商,再由一家集成商崇敬供货。现时,许多企业在智驾领域一经果然进入了自研现象。在此配景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就酿成了当今的洞开货架组合。
现时,在智能座舱与智能驾驶的竖立领域,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,芯片的取舍将决定改日 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的时间门道。以往,主机厂在芯片选型上并未予以过多热沈,而是将这一任务交由 Tier1 完成。频年来,在决定时间门道时,主机厂可能会先采选芯片,再据此取舍 Tier1。
(以上内容来自西宾级高工,上汽公共智能驾驶和芯片部门前崇敬东说念主、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。)