现时整车 5 大功能域正从散布式架构向域控、跨域和会、中央缱绻(+ 云缱绻)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形式编削。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,教悔级高工,上汽全国智能驾驶和芯片部门前认真东说念主、高档总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是滥用者能感知到的体验,背后需要强项的传感器、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说明的上限,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、通讯带宽瓶颈等裂缝已不行妥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,带来了芯片算力运用率的提高和多芯片和会的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能互相寂寞,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适度器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件结束行车和停车功能,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 | 教悔级高工,上汽全国智能驾驶和芯片部门前认真东说念主、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依然从散布式向纠合式发展。全国汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实即是散布式架构。针对现时推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域纠合式平台。咱们咫尺正在设立的一些新的车型将转向中央纠合式架构。
纠合式架构权贵责问了 ECU 数目,并缩小了线束长度。但是,这一架构也相应地条目整车芯片的缱绻身手大幅提高,即结束大算力、低功耗以及高带宽的特点。跟着汽车行业的遏抑发展,OTA 已成为一种普遍趋势,SOA 也日益受到防备。现时,整车联想普遍条目配备多颗 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 个操作系统结束软硬件分离。
咫尺,汽车仍主要分袂为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在阛阓上,现时的布局重心在于舱驾和会,这触及到将座舱适度器与智能驾驶适度器兼并为舱驾和会的一时事适度器。但值得注视的是,这种和会仅仅物感性地集成在了一个适度器中。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,这是舱驶和会信得过一体的和会决策。
图源:演讲嘉宾素材
散布式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,齐是相比寂寞的,每加多一个 ADAS 的功能,咱们齐要加多相宜的传感器甚而适度器。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提高。咱们运转运用座舱芯片的算力来推论停车等功能,从而催生了舱泊一体的主张。随后,智能驾驶芯片刻期的迅猛发展又推动了行泊一体决策的降生。
智驾芯片的近况
现时,阛阓对新能源汽车需求抓续高潮,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,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。随智能电动汽车阛阓需求遏抑增强,智能化时期深化发展,自动驾驶阶段冉冉演变激动,将来单车芯片用量将不绝增长,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潜入体会到芯片短少的严峻性,尤其是在芯片供不应求的要道时候。
针对这一困局,何如寻求龙套成为要道。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车调动发展战术及新能源汽车产业发展缱绻等政策性文献中,明确将芯片列为中枢时期规模,并加大了对产业发展的扶抓力度。
从整车企业角度看,它们收受了多种策略派遣芯片短少问题。部分企业采纳投资芯片企业,或通过与芯片企业合伙互助的面貌增强供应链舒适性;还有部分整车制造商更是躬行涉足芯片制造规模,运转作念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等速即地崛起,变成了我方的家具矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等规模齐有了完好意思布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,瞻望本年能无意达到 15%。在缱绻类芯片规模,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教诲。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。
适度类芯片 MCU 方面,此前少见据裸露,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已提高至 10%。功率类芯片规模,尤其是大功率、高压芯片如 IGBT 和碳化硅芯片,咫尺的国产化率已达到 30%-35%。这收获于我国频年来在新能源汽车规模的快速发展,使得功率芯片的发展赢得了权贵跳动。而在 Mosfet 方面,其国产化率为 15%。智能驾驶所需的传感器芯片,咫尺国产化率为 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握,前八大企业占据了高达 60% 的阛阓份额。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,尤其是在晶圆制造轨范,以及器用链不完好意思的问题。
现时,总共这个词汽车行业呈现出高度的竞争态势,主机厂在汽车阛阓内张开了热烈的角逐。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,相反化的需求论千论万,条目芯片的设立周期必须缩小;另一方面,芯片企业还需承担整车家具的推敲包袱。但是,阛阓应用数目有限,买卖价值变现难度大,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重荷任务。
凭证《智能网联时期阶梯 2.0》对自动驾驶浸透率的预测,2030 年全球自动驾驶芯片阛阓规模为 2224 亿元, L2/L3 芯片阛阓规模 1348 亿元, L4/L5 芯片阛阓规模 876 亿元;瞻望 2030 年中国自动驾驶芯片的阛阓规模为 813 亿元;其中 L2/L3 芯片阛阓规模 493 亿元, L4/L5 芯片阛阓规模 320 亿元。
智能驾驶规模,国际供应商中,Mobileye 在 ADAS 规模占据完全上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 阛阓浸透率的速即提高,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片阛阓中,发展相比好的是地平线和黑芝麻,他们齐变成了我方的家具矩阵。
现时布局的重心是座舱域和智能驾驶域。以往,不管是两个域适度器如故一个域适度器,齐如故两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 依然运转朝着信得过的单片式处分决策迈进。跟着高通明续推出的 Ride Flex 系列,以及英伟达的 Thor 系列,咱们不错不雅察到总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设施,进行相应的研发责任。
上汽全国智驾之路
现时智能驾驶行业濒临的挑战在于,智能驾驶系统的设立周期长、参预深广,同期条目在可控的资本范围内结束高性能,提高末端用户的体验。
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关系。但是,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们要是沟通 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,则需结束传感器冗余、适度器冗余、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包袱。
跟着我轨则律章程的遏抑演进,咫尺信得过意旨上的 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。现时阛阓上总共的高阶智能驾驶时期最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的规模。
此前行业内存在过度建立的嫌疑,即总共类型的传感器和普遍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,现时策略已编削为充分运用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,智能座舱的说明优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户反应裸露,在高下匝说念、变说念、施工说念路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的说明不尽如东说念主意,经常出现功能左迁甚而完全退出的情况。尽管业界普遍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,但智能驾驶的本色说明尚未能餍足用户的期待。
面对现时挑战,破局之说念在于降本增效。咫尺行业普遍处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度起程,对系统供应商建议了责问传感器、域适度器以及高精舆图使用资本的条目,无图 NOA 成为了现时的热心焦点。由于高精舆图的疗养资本昂贵,业界普遍寻求高性价比的处分决策,辛苦最大化运用现存硬件资源。
在此布景下,瞻望 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出权贵上风。不管是英伟达的 Orin N、高通 8650,如故地平线的 J6E、J6M,在结束 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、餍足行业需求而备受嗜好。至于增效方面,要道在于提高 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,提高用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态互助是两个不可躲闪的议题,不同的企业凭证自己情况有不同的采纳。从咱们的视角起程,这一问题并无完全的圭臬谜底,收受哪种决策完全取决于主机厂自己的时期应用身手。
跟着智能网联汽车的兴奋发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的关系阅历了潜入的变革。传统形式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着时期跳动与阛阓需求的变化,这一形式逐步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,再由一家集成商认真供货。现时,许多企业在智驾规模依然信得过进入了自研现象。在此布景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就变成了咫尺的灵通货架组合。
现时,在智能座舱与智能驾驶的设立规模,主机厂、Tier1 和芯片公司之间变成了一个三角形。芯片公司的地位之是以如斯穷苦,是因为关于主机厂而言,芯片的采纳将决定将来 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的时期阶梯。以往,主机厂在芯片选型上并未赐与过多热心,而是将这一任务交由 Tier1 完成。频年来,在决定时期阶梯时,主机厂可能会先采取芯片,再据此采纳 Tier1。
(以上内容来自教悔级高工,上汽全国智能驾驶和芯片部门前认真东说念主、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。)