现时整车 5 大功能域正从漫步式架构向域控、跨域会通、中央计划(+ 云计划)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回荡。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,教诲级高工,上汽各人智能驾驶和芯片部门前认真东谈主、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复旧,电子电气架构决定了智能化功能说明的上限,夙昔的漫步式电子电气架构由于算力分散、布线复杂、软硬件耦合深、通讯带宽瓶颈等舛错已不成稳当汽车智能化的进一步进化。
他冷漠,受电子电器架构升级的影响,带来了芯片算力愚弄率的进步和多芯片会通的影响。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;二是把停车功能会通到座舱甘休器里,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,上汽各人智能驾驶和芯片部门前认真东谈主、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
现时,汽车的电子电气架构如故从漫步式向采集式发展。各人汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实即是漫步式架构。针对现时推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域采集式平台。咱们面前正在竖立的一些新的车型将转向中央采集式架构。
采集式架构显耀训斥了 ECU 数目,并镌汰了线束长度。关联词,这一架构也相应地条款整车芯片的计划技艺大幅进步,即终了大算力、低功耗以及高带宽的特点。跟着汽车行业的继续发展,OTA 已成为一种深广趋势,SOA 也日益受到严防。现时,整车野心深广条款配备多颗 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 个操作系统终了软硬件分离。
面前,汽车仍主要区分为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在市集上,现时的布局要点在于舱驾会通,这触及到将座舱甘休器与智能驾驶甘休器归并为舱驾会通的相通子甘休器。但值得严防的是,这种会通仅仅物感性地集成在了一个甘休器中。接下来是 one box、one board,然而 two chip,座舱的芯片和智驾的芯片照旧两块。再接下来,咱们将会看到 one box、one board、one chip,这是舱驶会通确切一体的会通决议。
图源:演讲嘉宾素材
漫步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,咱们齐要增多符合的传感器以致甘休器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为显耀,座舱芯片的性能也获得了显耀进步。咱们开动愚弄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认识。随后,智能驾驶芯片期间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,市集对新能源汽车需求握续高潮,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,渗入率将高达 80.1%。跟着汽车电动化智能化发展,单车芯片用量握续高潮。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继续增强,智能化期间深化发展,自动驾驶阶段迟缓演变鼓舞,未来单车芯片用量将络续增长,汽车举座行业对车规级芯片的需求也将随之扩展。
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久了体会到芯片清寒的严峻性,尤其是在芯片供不应求的要害时刻。
针对这一困局,如何寻求粉碎成为要害。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车改变发展计策及新能源汽车产业发展地方等政策性文献中,明确将芯片列为中枢期间领域,并加大了对产业发展的扶握力度。
从整车企业角度看,它们弃取了多种策略布置芯片清寒问题。部分企业弃取投资芯片企业,或通过与芯片企业合股合营的方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领域,开作为念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等马上地崛起,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完竣布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,展望本年能巧合达到 15%。在计划类芯片领域,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习。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。
甘休类芯片 MCU 方面,此前罕见据显现,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%。这收货于我国比年来在新能源汽车领域的快速发展,使得功率芯片的发展获得了显耀突出。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历程中,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,尤其是在晶圆制造形态,以及器具链不完竣的问题。
现时,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张开了强烈的角逐。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,对芯片企业的条款日益严格。一方面,相反化的需求数以万计,条款芯片的竖立周期必须镌汰;另一方面,芯片企业还需承担整车产物的关联株连。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,这些企业正濒临着前所未有的繁重担务。
凭证《智能网联期间蹊径 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;展望 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,海外供应商中,Mobileye 在 ADAS 领域占据总共上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 市集渗入率的马上进步,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片市蚁集,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。
现时布局的要点是座舱域和智能驾驶域。以往,不管是两个域甘休器照旧一个域甘休器,齐照旧两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 如故开动朝着确切的单片式惩处决议迈进。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圭表,进行相应的研发使命。
上汽各人智驾之路
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、参预重大,同期条款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联系。关联词,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们淌若商量 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,则需终了传感器冗余、甘休器冗余、软件冗余等。这些冗余野心导致整车及系统的老本大幅增多,原因在于,达到 L3 级及以上时,整车企业将承担起安全主体株连。
跟着我划定律限定的继续演进,面前确切真理上的 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。现时市集上扫数的高阶智能驾驶期间最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的范畴。
此前行业内存在过度成立的嫌疑,即扫数类型的传感器和多数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,现时策略已回荡为充分愚弄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。用户反应显现,在险阻匝谈、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,常常出现功能左迁以致完全退出的情况。尽管业界深广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,但智能驾驶的实质发扬尚未能险恶用户的期待。
面对现时挑战,破局之谈在于降本增效。面前行业深广处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度起程,对系统供应商冷漠了训斥传感器、域甘休器以及高精舆图使用老本的条款,无图 NOA 成为了现时的存眷焦点。由于高精舆图的保重老本腾贵,业界深广寻求高性价比的惩处决议,骁勇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。不管是英伟达的 Orin N、高通 8650,照旧地平线的 J6E、J6M,在终了 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、险恶行业需求而备受爱好。至于增效方面,要害在于进步 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接受的情况,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侧主张议题,不同的企业凭证自己情况有不同的弃取。从咱们的视角起程,这一问题并无总共的圭臬谜底,弃取哪种决议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闹热发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的联系阅历了久了的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着期间突出与市集需求的变化,这一模式逐步演变为软硬解耦的边幅,主机厂会分别采用硬件与软件供应商,再由一家集成商认真供货。现时,好多企业在智驾领域如故确切进入了自研景象。在此布景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就酿成了当今的怒放货架组合。
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热切,是因为关于主机厂而言,芯片的弃取将决定未来 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的期间蹊径。以往,主机厂在芯片选型上并未赐与过多存眷,而是将这一任务交由 Tier1 完成。比年来,在决定期间蹊径时,主机厂可能会先采用芯片,再据此弃取 Tier1。
(以上内容来自教诲级高工,上汽各人智能驾驶和芯片部门前认真东谈主、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。)