发布日期:2025-03-04 07:41 点击次数:105
现时整车 5 大功能域正从散播式架构向域控、跨域和会、中央计较(+ 云计较)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鼎新。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,讲授级高工,上汽世界智能驾驶和芯片部门前精致东谈主、高档总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是糜费者能感知到的体验,背后需要执意的传感器、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分解的上限,以前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、通讯带宽瓶颈等流毒已不行适宜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,带来了芯片算力诳骗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;二是把停车功能和会到座舱甘休器里,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和会,智舱和智驾的功能由一单颗芯片来完成。
朱国章 | 讲授级高工,上汽世界智能驾驶和芯片部门前精致东谈主、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照旧从散播式向鸠合式发展。世界汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实等于散播式架构。针对现时推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域鸠合式平台。咱们面前正在建设的一些新的车型将转向中央鸠合式架构。
鸠合式架构显耀贬低了 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较才略大幅提高,即终了大算力、低功耗以及高带宽的特点。跟着汽车行业的不断发展,OTA 已成为一种宽广趋势,SOA 也日益受到宝贵。现时,整车瞎想宽广条款配备多颗 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,汽车仍主要分辨为五大域: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和会,这触及到将座舱甘休器与智能驾驶甘休器吞并为舱驾和会的一形势甘休器。但值得忽闪的是,这种和会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,这是舱驶和会真实一体的和会有策画。
图源:演讲嘉宾素材
散播式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,王人是相比独处的,每增多一个 ADAS 的功能,咱们王人要增多妥贴的传感器甚而甘休器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为显耀,座舱芯片的性能也赢得了显耀提高。咱们运转诳骗座舱芯片的算力来执行停车等功能,从而催生了舱泊一体的成见。随后,智能驾驶芯片手艺的迅猛发展又推动了行泊一体有策画的出生。
智驾芯片的近况
现时,市集对新能源汽车需求执续高潮,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,单车芯片用量执续高潮。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断增强,智能化手艺深化发展,自动驾驶阶段残害演变鼓吹,异日单车芯片用量将连接增长,汽车全体行业对车规级芯片的需求也将随之延迟。
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、地缘政事的身分,也有前几年疫情的影响,以及从 2021 年运转芯片段供,王人导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从全体层面潜入体会到芯片贫瘠的严峻性,尤其是在芯片供不应求的要害时分。
针对这一困局,怎样寻求梗阻成为要害。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车革命发展战术及新能源汽车产业发展连络等政策性文献中,明确将芯片列为中枢手艺界限,并加大了对产业发展的扶执力度。
从整车企业角度看,它们汲取了多种策略搪塞芯片贫瘠问题。部分企业采用投资芯片企业,或通过与芯片企业合伙和谐的款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界限,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,酿成了我方的居品矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等界限王人有了完好意思布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,预测本年能大约达到 15%。在计较类芯片界限,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。
甘休类芯片 MCU 方面,此前罕有据露馅,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已提高至 10%。功率类芯片界限,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%。这成绩于我国连年来在新能源汽车界限的快速发展,使得功率芯片的发展赢得了显耀跳跃。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进程中,从主机厂的视角疑望,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,尤其是在晶圆制造法式,以及用具链不完好意思的问题。
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,对芯片企业的条款日益严格。一方面,各别化的需求数不胜数,条款芯片的建设周期必须镌汰;另一方面,芯片企业还需承担整车居品的相关包袱。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进程中,这些企业正濒临着前所未有的笨重负务。
字据《智能网联手艺路子 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。
智能驾驶界限,国际供应商中,Mobileye 在 ADAS 界限占据统统上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 市集渗入率的速即提高,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片市蚁集,发展相比好的是地平线和黑芝麻,他们王人酿成了我方的居品矩阵。
现时布局的要点是座舱域和智能驾驶域。以往,无论是两个域甘休器如故一个域甘休器,王人如故两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 照旧运转朝着真实的单片式惩办有策画迈进。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门径,进行相应的研发责任。
上汽世界智驾之路
现时智能驾驶行业濒临的挑战在于,智能驾驶系统的建设周期长、参加宽广,同期条款在可控的资本范围内终了高性能,提高终局用户的体验。
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。咱们要是琢磨 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。这些冗余瞎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包袱。
跟着我公法律端正的不断演进,面前真实道理上的 L3 及以上司别的自动驾驶车辆或功能并未推向终局用户,仅限于在一些示范区域内进行测试及示范运营。现时市集上总共的高阶智能驾驶手艺最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的界限。
此前行业内存在过度成就的嫌疑,即总共类型的传感器和无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,现时策略已鼎新为充分诳骗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,进一步增多硬件成就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。用户响应露馅,在高下匝谈、变谈、施工谈路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的阐扬不尽如东谈主意,经常出现功能左迁甚而完全退出的情况。尽管业界宽广以为智能网联汽车的发展上半场是电动化,下半场是智能化,但智能驾驶的骨子阐扬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。面前行业宽广处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度开赴,对系统供应商建议了贬低传感器、域甘休器以及高精舆图使用资本的条款,无图 NOA 成为了现时的关怀焦点。由于高精舆图的退换资本昂贵,业界宽广寻求高性价比的惩办有策画,致力于最大化诳骗现存硬件资源。
在此布景下,预测 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出显耀上风。无论是英伟达的 Orin N、高通 8650,如故地平线的 J6E、J6M,在终了 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、知足行业需求而备受醉心。至于增效方面,要害在于提高 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禁受的情况,提高用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态和谐是两个不可掩盖的议题,不同的企业字据本身情况有不同的采用。从咱们的视角开赴,这一问题并无统统的圭臬谜底,汲取哪种有策画完全取决于主机厂本身的手艺应用才略。
跟着智能网联汽车的高贵发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的关系履历了潜入的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。随动手艺跳跃与市集需求的变化,这一模式缓缓演变为软硬解耦的时局,主机厂会分别采取硬件与软件供应商,再由一家集成商精致供货。现时,好多企业在智驾界限照旧真实进入了自研情状。在此布景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就酿成了面前的敞开货架组合。
现时,在智能座舱与智能驾驶的建设界限,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弥留,是因为关于主机厂而言,芯片的采用将决定异日 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的手艺路子。以往,主机厂在芯片选型上并未赐与过多关怀,而是将这一任务交由 Tier1 完成。连年来,在决定手艺路子时,主机厂可能会先采取芯片,再据此采用 Tier1。
(以上内容来自讲授级高工,上汽世界智能驾驶和芯片部门前精致东谈主、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。)