

现时整车 5 大功能域正从漫衍式架构向域控、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转动。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,素质级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前厚爱东谈主、高档总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是耗尽者能感知到的体验,背后需要将强的传感器、芯片,更需要先进的电子电气架构的缓助,电子电气架构决定了智能化功能确认的上限,往常的漫衍式电子电气架构由于算力分散、布线复杂、软硬件耦合深、通讯带宽瓶颈等污点已不成适合汽车智能化的进一步进化。
他忽视,受电子电器架构升级的影响,带来了芯片算力应用率的栽培和多芯片交融的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能相互沉静,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截止器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件收场行车和停车功能,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 | 素质级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前厚爱东谈主、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依然从漫衍式向齐集式发展。全球汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实便是漫衍式架构。针对现时推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域齐集式平台。咱们咫尺正在设立的一些新的车型将转向中央齐集式架构。
齐集式架构权贵责问了 ECU 数目,并裁汰了线束长度。然则,这一架构也相应地条款整车芯片的规划才调大幅栽培,即收场大算力、低功耗以及高带宽的特质。跟着汽车行业的不休发展,OTA 已成为一种浩繁趋势,SOA 也日益受到珍重。现时,整车联想浩繁条款配备多颗 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 个操作系统收场软硬件分离。
咫尺,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交融,这波及到将座舱截止器与智能驾驶截止器脱色为舱驾交融的一边幅截止器。但值得防备的是,这种交融仅仅物感性地集成在了一个截止器中。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,这是舱驶交融实在一体的交融有规划。
图源:演讲嘉宾素材
漫衍式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,王人是相比沉静的,每增多一个 ADAS 的功能,咱们王人要增多合适的传感器致使截止器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为权贵,座舱芯片的性能也获得了权贵栽培。咱们启动应用座舱芯片的算力来施行停车等功能,从而催生了舱泊一体的办法。随后,智能驾驶芯旋即期的迅猛发展又推动了行泊一体有规划的降生。
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休增强,智能化时期深化发展,自动驾驶阶段冉冉演变推动,改日单车芯片用量将赓续增长,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、地缘政事的身分,也有前几年疫情的影响,以及从 2021 年启动芯片段供,王人导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从举座层面深化体会到芯片短少的严峻性,尤其是在芯片供不应求的关节时间。
针对这一困局,何如寻求冲破成为关节。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猜测等政策性文献中,明确将芯片列为中枢时期范畴,并加大了对产业发展的扶抓力度。
从整车企业角度看,它们接纳了多种策略搪塞芯片短少问题。部分企业遴荐投资芯片企业,或通过与芯片企业合伙合营的格式增强供应链安然性;还有部分整车制造商更是亲身涉足芯片制造范畴,启行为念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等速即地崛起,变成了我方的居品矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等范畴王人有了完满布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,瞻望本年能大致达到 15%。在规划类芯片范畴,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老到。然则,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。
截止类芯片 MCU 方面,此前罕有据默契,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已栽培至 10%。功率类芯片范畴,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%。这收获于我国比年来在新能源汽车范畴的快速发展,使得功率芯片的发展获得了权贵跳跃。而在 Mosfet 方面,其国产化率为 15%。智能驾驶所需的传感器芯片,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,尤其是在晶圆制造门径,以及器用链不完满的问题。
现时,统共这个词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,对芯片企业的条款日益严格。一方面,各异化的需求成千上万,条款芯片的设立周期必须裁汰;另一方面,芯片企业还需承担整车居品的关联牵累。然则,市集应用数目有限,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进程中,这些企业正靠近着前所未有的艰苦任务。
左证《智能网联时期道路 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;瞻望 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。
智能驾驶范畴,外洋供应商中,Mobileye 在 ADAS 范畴占据十足上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 市集浸透率的速即栽培,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片市集中,发展相比好的是地平线和黑芝麻,他们王人变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,无论是两个域截止器照旧一个域截止器,王人照旧两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 依然启动朝着实在的单片式处置有规划迈进。跟着高通明续推出的 Ride Flex 系列,以及英伟达的 Thor 系列,咱们不错不雅察到统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行动,进行相应的研发责任。
上汽全球智驾之路
现时智能驾驶行业靠近的挑战在于,智能驾驶系统的设立周期长、干涉雄壮,同期条款在可控的资本范围内收场高性能,栽培结尾用户的体验。
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。然则,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们如若酌量 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,则需收场传感器冗余、截止器冗余、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牵累。
跟着我法令律律例的不休演进,咫尺实在兴味上的 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。现时市集上统共的高阶智能驾驶时期最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的范畴。
此前行业内存在过度建树的嫌疑,即统共类型的传感器和多数算力芯片被一股脑地集成到系统中。然则,跟着汽车行业竞争的尖锐化,从主机厂角度看,现时策略已转动为充分应用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。用户响应默契,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,每每出现功能左迁致使完全退出的情况。尽管业界浩繁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,但智能驾驶的骨子进展尚未能空闲用户的期待。
面对现时挑战,破局之谈在于降本增效。咫尺行业浩繁处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度启航,对系统供应商忽视了责问传感器、域截止器以及高精舆图使用资本的条款,无图 NOA 成为了现时的暖和焦点。由于高精舆图的调理资本昂贵,业界浩繁寻求高性价比的处置有规划,骁勇最大化应用现存硬件资源。
在此布景下,瞻望 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出权贵上风。无论是英伟达的 Orin N、高通 8650,照旧地平线的 J6E、J6M,在收场 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、空闲行业需求而备受心疼。至于增效方面,关节在于栽培 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受的情况,栽培用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态合营是两个不可侧主见议题,不同的企业左证自己情况有不同的遴荐。从咱们的视角启航,这一问题并无十足的圭臬谜底,接纳哪种有规划完全取决于主机厂自己的时期应用才调。
跟着智能网联汽车的茂密发展,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深化的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着时期跳跃与市集需求的变化,这一模式缓缓演变为软硬解耦的形势,主机厂会分别采用硬件与软件供应商,再由一家集成商厚爱供货。现时,好多企业在智驾范畴依然实在进入了自研情景。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范畴,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流毒,是因为关于主机厂而言,芯片的遴荐将决定改日 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的时期道路。以往,主机厂在芯片选型上并未予以过多暖和,而是将这一任务交由 Tier1 完成。比年来,在决定时期道路时,主机厂可能会先采用芯片,再据此遴荐 Tier1。
(以上内容来自素质级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前厚爱东谈主、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。)