现时整车 5 大功能域正从散布式架构向域控、跨域交融、中央规划(+ 云规划)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辗转。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,阐述级高工,上汽众人智能驾驶和芯片部门前精良东说念主、高等总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是铺张者能感知到的体验,背后需要苍劲的传感器、芯片,更需要先进的电子电气架构的撑合手,电子电气架构决定了智能化功能领悟的上限,往日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、通讯带宽瓶颈等弱点已不成适合汽车智能化的进一步进化。
他淡薄,受电子电器架构升级的影响,带来了芯片算力把握率的普及和多芯片交融的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能相互寂然,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限制器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件已毕行车和停车功能,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 | 阐述级高工,上汽众人智能驾驶和芯片部门前精良东说念主、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照旧从散布式向逼近式发展。众人汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实等于散布式架构。针对现时推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域逼近式平台。咱们面前正在竖立的一些新的车型将转向中央逼近式架构。
逼近式架构显耀责备了 ECU 数目,并镌汰了线束长度。关联词,这一架构也相应地条件整车芯片的规划智力大幅普及,即已毕大算力、低功耗以及高带宽的特质。跟着汽车行业的接续发展,OTA 已成为一种庞大趋势,SOA 也日益受到防护。现时,整车联想庞大条件配备多颗 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 个操作系统已毕软硬件分离。
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。在商场上,现时的布局要点在于舱驾交融,这波及到将座舱限制器与智能驾驶限制器统一为舱驾交融的一口头限制器。但值得注重的是,这种交融仅仅物感性地集成在了一个限制器中。接下来是 one box、one board,关联词 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,这是舱驶交融真是一体的交融有策画。
图源:演讲嘉宾素材
散布式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,齐是比拟寂然的,每加多一个 ADAS 的功能,咱们齐要加多符合的传感器以致限制器。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取了显耀普及。咱们开动把握座舱芯片的算力来践诺停车等功能,从而催生了舱泊一体的主张。随后,智能驾驶芯片工夫的迅猛发展又推动了行泊一体有策画的降生。
智驾芯片的近况
现时,商场对新能源汽车需求合手续上升,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,单车芯片用量合手续上升。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。随智能电动汽车商场需求接续增强,智能化工夫深化发展,自动驾驶阶段缓缓演变鼓舞,畴昔单车芯片用量将连接增长,汽车合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、地缘政事的身分,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,使得汽车行业从合座层面真切体会到芯片零落的严峻性,尤其是在芯片供不应求的关节时辰。
针对这一困局,若何寻求破损成为关节。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车立异发展策略及新能源汽车产业发展贪图等政策性文献中,明确将芯片列为中枢工夫鸿沟,并加大了对产业发展的扶合手力度。
从整车企业角度看,它们经受了多种策略粗豪芯片零落问题。部分企业采纳投资芯片企业,或通过与芯片企业搭伙相助的方式增强供应链踏实性;还有部分整车制造商更是切身涉足芯片制造鸿沟,开行动念自研芯片。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、智能座舱芯片等鸿沟齐有了好意思满布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,瞻望本年能或者达到 15%。在规划类芯片鸿沟,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熟练。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。
限制类芯片 MCU 方面,此前稀有据表现,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已普及至 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,面前的国产化率已达到 30%-35%。这收获于我国连年来在新能源汽车鸿沟的快速发展,使得功率芯片的发展获取了显耀零散。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操纵,前八大企业占据了高达 60% 的商场份额。在推动芯片国产化或国产芯片替代的经由中,从主机厂的视角谛视,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,尤其是在晶圆制造要领,以及器具链不好意思满的问题。
现时,总计这个词汽车行业呈现出高度的竞争态势,主机厂在汽车商场内伸开了强烈的角逐。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,对芯片企业的条件日益严格。一方面,各异化的需求雨后春笋,条件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干系背负。关联词,商场应用数目有限,生意价值变现难度大,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,这些企业正面对着前所未有的繁重担务。
凭据《智能网联工夫道路 2.0》对自动驾驶渗入率的预测,2030 年全球自动驾驶芯片商场规模为 2224 亿元, L2/L3 芯片商场规模 1348 亿元, L4/L5 芯片商场规模 876 亿元;瞻望 2030 年中国自动驾驶芯片的商场规模为 813 亿元;其中 L2/L3 芯片商场规模 493 亿元, L4/L5 芯片商场规模 320 亿元。
智能驾驶鸿沟,海外供应商中,Mobileye 在 ADAS 鸿沟占据完全上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 商场渗入率的赶紧普及,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片商场中,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,不管是两个域限制器如故一个域限制器,齐如故两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 照旧开动朝着真是的单片式束缚有策画迈进。跟着高通明续推出的 Ride Flex 系列,以及英伟达的 Thor 系列,咱们不错不雅察到总计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,进行相应的研发使命。
上汽众人智驾之路
现时智能驾驶行业面对的挑战在于,智能驾驶系统的竖立周期长、参预广大,同期条件在可控的老本范围内已毕高性能,普及结尾用户的体验。
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。咱们淌若谈判 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,则需已毕传感器冗余、限制器冗余、软件冗余等。这些冗余联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。
跟着我司法律规则的接续演进,面前真是真谛上的 L3 及以上司别的自动驾驶车辆或功能并未推向结尾用户,仅限于在一些示范区域内进行测试及示范运营。现时商场上总计的高阶智能驾驶工夫最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的鸿沟。
此前行业内存在过度建树的嫌疑,即总计类型的传感器和庞大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,现时策略已辗转为充分把握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,进一步加多硬件建树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。用户反应表现,在荆棘匝说念、变说念、施工说念路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的进展不尽如东说念主意,频繁出现功能左迁以致完全退出的情况。尽管业界庞大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,但智能驾驶的试验进展尚未能称心用户的期待。
面对现时挑战,破局之说念在于降本增效。面前行业庞大处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度启程,对系统供应商淡薄了责备传感器、域限制器以及高精舆图使用老本的条件,无图 NOA 成为了现时的激情焦点。由于高精舆图的珍重老本昂贵,业界庞大寻求高性价比的束缚有策画,发愤最大化把握现存硬件资源。
在此配景下,瞻望 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出显耀上风。不管是英伟达的 Orin N、高通 8650,如故地平线的 J6E、J6M,在已毕 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、称心行业需求而备受喜欢。至于增效方面,关节在于普及 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收受的情况,普及用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态相助是两个不可规避的议题,不同的企业凭据自己情况有不同的采纳。从咱们的视角启程,这一问题并无完全的法式谜底,经受哪种有策画完全取决于主机厂自己的工夫应用智力。
跟着智能网联汽车的蕃昌发展,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真切的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着工夫零散与商场需求的变化,这一模式渐渐演变为软硬解耦的风物,主机厂会分别采选硬件与软件供应商,再由一家集成商精良供货。现时,许多企业在智驾鸿沟照旧真是进入了自研景况。在此配景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就酿成了当今的绽放货架组合。
现时,在智能座舱与智能驾驶的竖立鸿沟,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攻击,是因为关于主机厂而言,芯片的采纳将决定畴昔 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的工夫道路。以往,主机厂在芯片选型上并未赐与过多激情,而是将这一任务交由 Tier1 完成。连年来,在决定工夫道路时,主机厂可能会先采选芯片,再据此采纳 Tier1。
(以上内容来自阐述级高工,上汽众人智能驾驶和芯片部门前精良东说念主、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。)