刻下整车 5 大功能域正从漫衍式架构向域控、跨域会通、中央诡计(+ 云诡计)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转念。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,教诲级高工,上汽宇宙智能驾驶和芯片部门前精致东谈主、高等总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是破费者能感知到的体验,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相沿,电子电气架构决定了智能化功能确认的上限,往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、通讯带宽瓶颈等弱点已不可恰当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,带来了芯片算力讹诈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;二是把停车功能会通到座舱箝制器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件收场行车和停车功能,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 | 教诲级高工,上汽宇宙智能驾驶和芯片部门前精致东谈主、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
刻下,汽车的电子电气架构照旧从漫衍式向集结式发展。宇宙汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实便是漫衍式架构。针对刻下推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域集结式平台。咱们面前正在缔造的一些新的车型将转向中央集结式架构。
集结式架构权贵诽谤了 ECU 数目,并裁减了线束长度。关联词,这一架构也相应地条目整车芯片的诡计才气大幅擢升,即收场大算力、低功耗以及高带宽的特点。跟着汽车行业的束缚发展,OTA 已成为一种普遍趋势,SOA 也日益受到防卫。刻下,整车遐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 个操作系统收场软硬件分离。
面前,汽车仍主要远离为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在市集上,刻下的布局要点在于舱驾会通,这触及到将座舱箝制器与智能驾驶箝制器灭亡为舱驾会通的一阵势箝制器。但值得小心的是,这种会通仅仅物感性地集成在了一个箝制器中。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,这是舱驶会通真确一体的会通有筹谋。
图源:演讲嘉宾素材
漫衍式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,齐是相比孤苦的,每增多一个 ADAS 的功能,咱们齐要增多相宜的传感器以致箝制器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为权贵,座舱芯片的性能也获取了权贵擢升。咱们开动讹诈座舱芯片的算力来扩充停车等功能,从而催生了舱泊一体的办法。随后,智能驾驶芯片刻候的迅猛发展又推动了行泊一体有筹谋的降生。
智驾芯片的近况
刻下,市集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。随智能电动汽车市集需求束缚增强,智能化时候深化发展,自动驾驶阶段渐渐演变鼓吹,将来单车芯片用量将不息增长,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、地缘政事的成分,也有前几年疫情的影响,以及从 2021 年开动芯片段供,齐导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从举座层面深化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,怎么寻求冲突成为关键。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车翻新发展策略及新能源汽车产业发展诡计等政策性文献中,明确将芯片列为中枢时候边界,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,或通过与芯片企业合股合营的气象增强供应链踏实性;还有部分整车制造商更是亲身涉足芯片制造边界,开当作念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等飞速地崛起,酿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齐有了完满布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,瞻望本年能或然达到 15%。在诡计类芯片边界,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。
箝制类芯片 MCU 方面,此前少见据表示,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%。这收货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获取了权贵朝上。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%。
刻下,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控制,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,从主机厂的视角注释,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,尤其是在晶圆制造智商,以及器具链不完满的问题。
刻下,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张开了浓烈的角逐。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,相反化的需求层出叠现,条目芯片的缔造周期必须裁减;另一方面,芯片企业还需承担整车居品的谈论包袱。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历程中,这些企业正面对着前所未有的遮拦任务。
把柄《智能网联时候阶梯 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;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。
智能驾驶边界,海外供应商中,Mobileye 在 ADAS 边界占据十足上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 市集渗入率的飞速擢升,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片市集中,发展相比好的是地平线和黑芝麻,他们齐酿成了我方的居品矩阵。
刻下布局的要点是座舱域和智能驾驶域。以往,无论是两个域箝制器如故一个域箝制器,齐如故两个芯片。而刻下,高通推出的 8775P 照旧开动朝着真确的单片式处分有筹谋迈进。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方法,进行相应的研发职责。
上汽宇宙智驾之路
刻下智能驾驶行业面对的挑战在于,智能驾驶系统的缔造周期长、进入广泛,同期条目在可控的资本范围内收场高性能,擢升终局用户的体验。
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。咱们若是洽商 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,则需收场传感器冗余、箝制器冗余、软件冗余等。这些冗余遐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包袱。
跟着我公法律法例的束缚演进,面前真确意旨上的 L3 及以上司别的自动驾驶车辆或功能并未推向终局用户,仅限于在一些示范区域内进行测试及示范运营。刻下市集上统共的高阶智能驾驶时候最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的边界。
此前行业内存在过度成就的嫌疑,即统共类型的传感器和大齐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,刻下策略已转念为充分讹诈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,进一步增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,智能座舱的发扬优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户响应表示,在高下匝谈、变谈、施工谈路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的发扬不尽如东谈主意,同样出现功能左迁以致完全退出的情况。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,但智能驾驶的骨子发扬尚未能得志用户的期待。
面对刻下挑战,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,从整车厂角度开拔,对系统供应商建议了诽谤传感器、域箝制器以及高精舆图使用资本的条目,无图 NOA 成为了刻下的缓和焦点。由于高精舆图的顾惜资本不菲,业界普遍寻求高性价比的处分有筹谋,勤苦最大化讹诈现存硬件资源。
在此布景下,瞻望 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出权贵上风。无论是英伟达的 Orin N、高通 8650,如故地平线的 J6E、J6M,在收场 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爱好。至于增效方面,关键在于擢升 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袭取的情况,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躲避的议题,不同的企业把柄本身情况有不同的选拔。从咱们的视角开拔,这一问题并无十足的圭表谜底,继承哪种有筹谋完全取决于主机厂本身的时候应用才气。
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履历了深化的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着时候朝上与市集需求的变化,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,再由一家集成商精致供货。刻下,许多企业在智驾边界照旧真确进入了自研状况。在此布景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就酿成了面前的灵通货架组合。
刻下,在智能座舱与智能驾驶的缔造边界,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病笃,是因为关于主机厂而言,芯片的选拔将决定将来 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的时候阶梯。以往,主机厂在芯片选型上并未赐与过多缓和,而是将这一任务交由 Tier1 完成。连年来,在决定时候阶梯时,主机厂可能会先采用芯片,再据此选拔 Tier1。
(以上内容来自教诲级高工,上汽宇宙智能驾驶和芯片部门前精致东谈主、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。)