发布日期:2025-03-04 07:28 点击次数:67
现时整车 5 大功能域正从散播式架构向域控、跨域和会、中央磋议(+ 云磋议)演进,舱驾和会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机。
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细致东谈主、高等总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是挥霍者能感知到的体验,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复古,电子电气架构决定了智能化功能阐述的上限,昔日的散播式电子电气架构由于算力分散、布线复杂、软硬件耦合深、通讯带宽瓶颈等纰谬已不行顺应汽车智能化的进一步进化。
他提议,受电子电器架构升级的影响,带来了芯片算力诈欺率的擢升和多芯片和会的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能互相寂然,当有新功能上线时,只需要添加 ECU 即可;二是把停车功能和会到座舱狂妄器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件兑现行车和停车功能,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和会,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细致东谈主、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
现时,汽车的电子电气架构还是从散播式向集会式发展。公共汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实即是散播式架构。针对现时推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域集会式平台。咱们面前正在缔造的一些新的车型将转向中央集会式架构。
集会式架构权贵训斥了 ECU 数目,并镌汰了线束长度。但是,这一架构也相应地条款整车芯片的磋议技艺大幅擢升,即兑现大算力、低功耗以及高带宽的特质。跟着汽车行业的不停发展,OTA 已成为一种遍及趋势,SOA 也日益受到真贵。现时,整车联想遍及条款配备多颗 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 个操作系统兑现软硬件分离。
面前,汽车仍主要分裂为五大域: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和会,这触及到将座舱狂妄器与智能驾驶狂妄器归并为舱驾和会的一形势狂妄器。但值得隆重的是,这种和会仅仅物感性地集成在了一个狂妄器中。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,这是舱驶和会着实一体的和会决策。
图源:演讲嘉宾素材
散播式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,齐是比拟寂然的,每增多一个 ADAS 的功能,咱们齐要增多符合的传感器致使狂妄器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为权贵,座舱芯片的性能也赢得了权贵擢升。咱们运行诈欺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成见。随后,智能驾驶芯片技巧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抓续高涨,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,单车芯片用量抓续高涨。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,智能化技巧深化发展,自动驾驶阶段渐渐演变鼓吹,畴昔单车芯片用量将不时增长,汽车举座行业对车规级芯片的需求也将随之扩张。
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 年运行芯片段供,齐导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从举座层面深入体会到芯片枯竭的严峻性,尤其是在芯片供不应求的要道时辰。
针对这一困局,怎样寻求冲破成为要道。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车改换发展政策及新能源汽车产业发展经营等政策性文献中,明确将芯片列为中枢技巧范围,并加大了对产业发展的扶抓力度。
从整车企业角度看,它们采取了多种策略叮嘱芯片枯竭问题。部分企业弃取投资芯片企业,或通过与芯片企业结伴互助的模式增强供应链领悟性;还有部分整车制造商更是躬行涉足芯片制造范围,运行作念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等赶紧地崛起,酿成了我方的居品矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等范围齐有了完竣布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,展望本年能草率达到 15%。在磋议类芯片范围,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锻真金不怕火。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。
狂妄类芯片 MCU 方面,此前稀有据领会,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已擢升至 10%。功率类芯片范围,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%。这成绩于我国频年来在新能源汽车范围的快速发展,使得功率芯片的发展赢得了权贵跳跃。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支配,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过中,从主机厂的视角谛视,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,尤其是在晶圆制造设施,以及用具链不完竣的问题。
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,各异化的需求屡见不鲜,条款芯片的缔造周期必须镌汰;另一方面,芯片企业还需承担整车居品的筹商背负。但是,市集应用数目有限,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过中,这些企业正濒临着前所未有的艰苦任务。
凭据《智能网联技巧门路 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;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。
智能驾驶范围,国际供应商中,Mobileye 在 ADAS 范围占据十足上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 市集浸透率的赶紧擢升,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片市集中,发展比拟好的是地平线和黑芝麻,他们齐酿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,不论是两个域狂妄器如故一个域狂妄器,齐如故两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 还是运行朝着着实的单片式处治决策迈进。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设施,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,智能驾驶系统的缔造周期长、干涉高大,同期条款在可控的资本范围内兑现高性能,擢升末端用户的体验。
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干系。但是,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们要是接洽 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,则需兑现传感器冗余、狂妄器冗余、软件冗余等。这些冗余联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背负。
跟着我法则律法例的不停演进,面前着实意思上的 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技巧最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的范围。
此前行业内存在过度确立的嫌疑,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。但是,跟着汽车行业竞争的尖锐化,从主机厂角度看,现时策略已转机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,进一步增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,智能座舱的阐扬优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户响应领会,在险阻匝谈、变谈、施工谈路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的阐扬不尽如东谈主意,频繁出现功能左迁致使完全退出的情况。尽管业界遍及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,但智能驾驶的试验阐扬尚未能振作用户的期待。
面对现时挑战,破局之谈在于降本增效。面前行业遍及处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度开赴,对系统供应商提议了训斥传感器、域狂妄器以及高精舆图使用资本的条款,无图 NOA 成为了现时的热心焦点。由于高精舆图的休养资本腾贵,业界遍及寻求高性价比的处治决策,奋力最大化诈欺现存硬件资源。
在此配景下,展望 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出权贵上风。不论是英伟达的 Orin N、高通 8650,如故地平线的 J6E、J6M,在兑现 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、振作行业需求而备受意思。至于增效方面,要道在于擢升 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接纳的情况,擢升用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态互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弃取。从咱们的视角开赴,这一问题并无十足的轨范谜底,采取哪种决策完全取决于主机厂自己的技巧应用技艺。
跟着智能网联汽车的荣华发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的干系履历了深入的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着技巧跳跃与市集需求的变化,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,再由一家集成商细致供货。现时,好多企业在智驾范围还是着实进入了自研气象。在此配景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就酿成了当今的敞开货架组合。
现时,在智能座舱与智能驾驶的缔造范围,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迫切,是因为关于主机厂而言,芯片的弃取将决定畴昔 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的技巧门路。以往,主机厂在芯片选型上并未予以过多热心,而是将这一任务交由 Tier1 完成。频年来,在决定技巧门路时,主机厂可能会先采选芯片,再据此弃取 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细致东谈主、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。)