技术前沿的最新发展是什么 上汽全球:国产智驾芯片之路
现时整车 5 大功能域正从散布式架构向域控、跨域交融、中央酌量(+ 云酌量)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时势鼎新。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,栽培级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前认真东谈主、高等总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是耗尽者能感知到的体验,背后需要强盛的传感器、芯片,更需要先进的电子电气架构的赞成,电子电气架构决定了智能化功能阐扬的上限,昔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、通讯带宽瓶颈等盘曲已弗成恰当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提高和多芯片交融的影响。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;二是把停车功能交融到座舱限度器里,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 | 栽培级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前认真东谈主、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依然从散布式向连合式发展。全球汽车有 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,这是一个域连合式平台。咱们目下正在诞生的一些新的车型将转向中央连合式架构。
连合式架构显贵斥责了 ECU 数目,并裁汰了线束长度。关联词,这一架构也相应地条目整车芯片的酌量才气大幅提高,即已毕大算力、低功耗以及高带宽的特质。跟着汽车行业的不停发展,OTA 已成为一种广博趋势,SOA 也日益受到留心。现时,整车筹划广博条目配备多颗 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 个操作系统已毕软硬件分离。
目下,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交融,这触及到将座舱限度器与智能驾驶限度器吞并为舱驾交融的一局势限度器。但值得预防的是,这种交融仅仅物感性地集成在了一个限度器中。接下来是 one box、one board,但是 two chip,座舱的芯片和智驾的芯片照旧两块。再接下来,咱们将会看到 one box、one board、one chip,这是舱驶交融信得过一体的交融决议。
图源:演讲嘉宾素材
散布式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,齐是比拟独处的,每加多一个 ADAS 的功能,咱们齐要加多相宜的传感器致使限度器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为显贵,座舱芯片的性能也得到了显贵提高。咱们驱动诈欺座舱芯片的算力来实践停车等功能,从而催生了舱泊一体的见识。随后,智能驾驶芯片技巧的迅猛发展又推动了行泊一体决议的出生。
智驾芯片的近况
现时,市集对新能源汽车需求合手续飞腾,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飞腾。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,自动驾驶阶段慢慢演变股东,畴昔单车芯片用量将陆续增长,汽车合座行业对车规级芯片的需求也将随之延伸。
咱们一直靠近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 年驱动芯片段供,齐导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从合座层面久了体会到芯片缺少的严峻性,尤其是在芯片供不应求的关节时刻。
针对这一困局,怎么寻求冲突成为关节。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车立异发展计谋及新能源汽车产业发展估量等政策性文献中,明确将芯片列为中枢技巧鸿沟,并加大了对产业发展的扶合手力度。
从整车企业角度看,它们罗致了多种策略鄙俗芯片缺少问题。部分企业选拔投资芯片企业,或通过与芯片企业合股调和的神志增强供应链知晓性;还有部分整车制造商更是躬行涉足芯片制造鸿沟,驱算作念自研芯片。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完好意思布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,展望本年能大致达到 15%。在酌量类芯片鸿沟,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教训。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。
限度类芯片 MCU 方面,此前稀有据披露,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已提高至 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%。这获利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得到了显贵向上。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过中,从主机厂的视角凝视,咱们发现国内国产芯单方靠近着多重挑战。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,尤其是在晶圆制造神志,以及器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张开了浓烈的角逐。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,各异化的需求成千上万,条目芯片的诞生周期必须裁汰;另一方面,芯片企业还需承担整车居品的干系职守。关联词,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,这些企业正靠近着前所未有的沉重负务。
凭证《智能网联技巧道路 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;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。
智能驾驶鸿沟,国际供应商中,Mobileye 在 ADAS 鸿沟占据完全上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 市集渗入率的飞速提高,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片市聚积,发展比拟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,无论是两个域限度器照旧一个域限度器,齐照旧两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 依然驱动朝着信得过的单片式处治决议迈进。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要领,进行相应的研发职责。
上汽全球智驾之路
现时智能驾驶行业靠近的挑战在于,智能驾驶系统的诞生周期长、参加高大,同期条目在可控的资本范围内已毕高性能,提高结尾用户的体验。
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。咱们若是议论 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、限度器冗余、软件冗余等。这些冗余筹划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职守。
跟着我王法律规则的不停演进,目下信得过真谛上的 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。现时市集上通盘的高阶智能驾驶技巧最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的限制。
此前行业内存在过度树立的嫌疑,即通盘类型的传感器和广博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,进一步加多硬件树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。用户响应披露,在险峻匝谈、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,经常出现功能左迁致使完全退出的情况。尽管业界广博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倨傲用户的期待。
面对现时挑战,破局之谈在于降本增效。目下行业广博处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度动身,对系统供应商提议了斥责传感器、域限度器以及高精舆图使用资本的条目,无图 NOA 成为了现时的善良焦点。由于高精舆图的讴歌资本崇高,业界广博寻求高性价比的处治决议,戮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显贵上风。无论是英伟达的 Orin N、高通 8650,照旧地平线的 J6E、J6M,在已毕 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、倨傲行业需求而备受醉心。至于增效方面,关节在于提高 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禁受的情况,提高用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态调和是两个不可粉饰的议题,不同的企业凭证本人情况有不同的选拔。从咱们的视角动身,这一问题并无完全的尺度谜底,罗致哪种决议完全取决于主机厂本人的技巧应用才气。
跟着智能网联汽车的富贵发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的关系资格了久了的变革。传统时势上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着技巧向上与市集需求的变化,这一时势渐渐演变为软硬解耦的局势,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,许多企业在智驾鸿沟依然信得过进入了自研气象。在此配景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就造成了目下的绽开货架组合。
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进犯,是因为关于主机厂而言,芯片的选拔将决定畴昔 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的技巧道路。以往,主机厂在芯片选型上并未给以过多善良,而是将这一任务交由 Tier1 完成。连年来,在决定技巧道路时,主机厂可能会先采取芯片,再据此选拔 Tier1。
(以上内容来自栽培级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前认真东谈主、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。)