现时整车 5 大功能域正从漫步式架构向域控、跨域会通、中央野心(+ 云野心)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,涵养级高工,上汽大家智能驾驶和芯片部门前闲隙东谈主、高档总监朱国章指出,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支柱,电子电气架构决定了智能化功能阐扬的上限,往日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、通讯带宽瓶颈等转折已不成顺应汽车智能化的进一步进化。
他暴虐,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会通的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能相互寥寂,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结尾器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件竣事行车和停车功能,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 | 涵养级高工,上汽大家智能驾驶和芯片部门前闲隙东谈主、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
现时,汽车的电子电气架构也曾从漫步式向迫临式发展。大家汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实便是漫步式架构。针对现时推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域迫临式平台。咱们目下正在诞生的一些新的车型将转向中央迫临式架构。
迫临式架构显赫假造了 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野心才调大幅进步,即竣事大算力、低功耗以及高带宽的特质。跟着汽车行业的不停发展,OTA 已成为一种精深趋势,SOA 也日益受到贯注。现时,整车遐想精深条目配备多颗 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 个操作系统竣事软硬件分离。
目下,汽车仍主要隔离为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在市集上,现时的布局重心在于舱驾会通,这触及到将座舱结尾器与智能驾驶结尾器归并为舱驾会通的一方式结尾器。但值得注主义是,这种会通仅仅物感性地集成在了一个结尾器中。接下来是 one box、one board,然则 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决策。
图源:演讲嘉宾素材
漫步式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,齐是相比寥寂的,每加多一个 ADAS 的功能,咱们齐要加多适合的传感器以至结尾器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为显赫,座舱芯片的性能也赢得了显赫进步。咱们运转诈欺座舱芯片的算力来本质停车等功能,从而催生了舱泊一体的认识。随后,智能驾驶芯片技艺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
现时,市集对新能源汽车需求合手续高潮,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,单车芯片用量合手续高潮。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停增强,智能化技艺深化发展,自动驾驶阶段缓缓演变鼓吹,异日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推广。
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、地缘政事的要素,也有前几年疫情的影响,以及从 2021 年运转芯片段供,齐导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从举座层面长远体会到芯片穷乏的严峻性,尤其是在芯片供不应求的要害时辰。
针对这一困局,怎样寻求打破成为要害。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车更正发展政策及新能源汽车产业发展野心等政策性文献中,明确将芯片列为中枢技艺鸿沟,并加大了对产业发展的扶合手力度。
从整车企业角度看,它们聘用了多种策略草率芯片穷乏问题。部分企业取舍投资芯片企业,或通过与芯片企业结伴互助的方式增强供应链相识性;还有部分整车制造商更是切身涉足芯片制造鸿沟,运转作念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等飞速地崛起,造成了我方的居品矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等鸿沟齐有了齐备布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,预测本年能冒昧达到 15%。在野心类芯片鸿沟,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训诲。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。
结尾类芯片 MCU 方面,此前额外据表示,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已进步至 10%。功率类芯片鸿沟,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%。这收获于我国比年来在新能源汽车鸿沟的快速发展,使得功率芯片的发展赢得了显赫逾越。而在 Mosfet 方面,其国产化率为 15%。智能驾驶所需的传感器芯片,目下国产化率为 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,以及用具链不齐备的问题。
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伸开了强横的角逐。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,相反化的需求日出不穷,条目芯片的诞生周期必须裁减;另一方面,芯片企业还需承担整车居品的关联背负。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经由中,这些企业正濒临着前所未有的极重负务。
笔据《智能网联技艺道路 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。
智能驾驶鸿沟,国际供应商中,Mobileye 在 ADAS 鸿沟占据足够上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 市集渗入率的飞速进步,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片市鸠合,发展相比好的是地平线和黑芝麻,他们齐造成了我方的居品矩阵。
现时布局的重心是座舱域和智能驾驶域。以往,不管是两个域结尾器如故一个域结尾器,齐如故两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 也曾运转朝着真确的单片式科罚决策迈进。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法子,进行相应的研发职责。
上汽大家智驾之路
现时智能驾驶行业濒临的挑战在于,智能驾驶系统的诞生周期长、过问浩繁,同期条目在可控的老本范围内竣事高性能,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谋划。关联词,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们若是计划 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,则需竣事传感器冗余、结尾器冗余、软件冗余等。这些冗余遐想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背负。
跟着我执法律轨则的不停演进,目下真确兴趣兴趣上的 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技艺最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的规模。
此前行业内存在过度确立的嫌疑,即统共类型的传感器和多量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诈欺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,进一步加多硬件确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,智能驾驶系统的进展不尽如东谈主意,频繁出现功能左迁以至完全退出的情况。尽管业界精深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,但智能驾驶的实质进展尚未能知足用户的期待。
面对现时挑战,破局之谈在于降本增效。目下行业精深处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度开拔,对系统供应商暴虐了假造传感器、域结尾器以及高精舆图使用老本的条目,无图 NOA 成为了现时的心理焦点。由于高精舆图的可贵老本腾贵,业界精深寻求高性价比的科罚决策,奋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赫上风。不管是英伟达的 Orin N、高通 8650,如故地平线的 J6E、J6M,在竣事 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、知足行业需求而备受深爱。至于增效方面,要害在于进步 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经受的情况,进步用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态互助是两个不可避让的议题,不同的企业笔据自己情况有不同的取舍。从咱们的视角开拔,这一问题并无足够的圭臬谜底,聘用哪种决策完全取决于主机厂自己的技艺应用才调。
跟着智能网联汽车的茁壮发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的谋划资格了长远的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着技艺逾越与市集需求的变化,这一模式渐渐演变为软硬解耦的时事,主机厂会分别采取硬件与软件供应商,再由一家集成商闲隙供货。现时,好多企业在智驾鸿沟也曾真确进入了自研状况。在此配景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就造成了目下的绽放货架组合。
现时,在智能座舱与智能驾驶的诞生鸿沟,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伏击,是因为关于主机厂而言,芯片的取舍将决定异日 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的技艺道路。以往,主机厂在芯片选型上并未给以过多心理,而是将这一任务交由 Tier1 完成。比年来,在决定技艺道路时,主机厂可能会先采取芯片,再据此取舍 Tier1。
(以上内容来自涵养级高工,上汽大家智能驾驶和芯片部门前闲隙东谈主、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。)