用车感悟分享内容 上汽全球:国产智驾芯片之路
现时整车 5 大功能域正从散播式架构向域控、跨域和会、中央诡计(+ 云诡计)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格式改变。
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负责东谈主、高档总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是破费者能感知到的体验,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营救,电子电气架构决定了智能化功能领略的上限,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、通讯带宽瓶颈等舛误已不可适合汽车智能化的进一步进化。
他冷落,受电子电器架构升级的影响,带来了芯片算力哄骗率的擢升和多芯片和会的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能互相颓败,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遏抑器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件好意思满行车和停车功能,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 | 栽培级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前负责东谈主、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集会式发展。全球汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实便是散播式架构。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。咱们面前正在设立的一些新的车型将转向中央集会式架构。
集会式架构权贵责怪了 ECU 数目,并缩小了线束长度。关联词,这一架构也相应地条目整车芯片的诡计能力大幅擢升,即好意思满大算力、低功耗以及高带宽的特质。跟着汽车行业的接续发展,OTA 已成为一种深广趋势,SOA 也日益受到负责。现时,整车假想深广条目配备多颗 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 个操作系统好意思满软硬件分离。
面前,汽车仍主要差异为五大域: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,这波及到将座舱遏抑器与智能驾驶遏抑器团结为舱驾和会的一风物遏抑器。但值得精细的是,这种和会仅仅物感性地集成在了一个遏抑器中。接下来是 one box、one board,可是 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,这是舱驶和会果然一体的和会决策。
图源:演讲嘉宾素材
散播式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,齐是比拟颓败的,每增多一个 ADAS 的功能,咱们齐要增多合适的传感器致使遏抑器。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擢升。咱们运转哄骗座舱芯片的算力来推广停车等功能,从而催生了舱泊一体的主意。随后,智能驾驶芯蓦然刻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握续高潮,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,单车芯片用量握续高潮。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接续增强,智能化时刻深化发展,自动驾驶阶段迟缓演变鼓吹,将来单车芯片用量将连续增长,汽车举座行业对车规级芯片的需求也将随之延长。
咱们一直面对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真切体会到芯片浮泛的严峻性,尤其是在芯片供不应求的要害时辰。
针对这一困局,怎么寻求封锁成为要害。从政府政策层面来看,政府已在智能汽车翻新发展计谋及新能源汽车产业发展筹画等政策性文献中,明确将芯片列为中枢时刻领域,并加大了对产业发展的扶握力度。
从整车企业角度看,它们聘任了多种策略应答芯片浮泛问题。部分企业弃取投资芯片企业,或通过与芯片企业合伙调解的姿色增强供应链幽静性;还有部分整车制造商更是切身涉足芯片制造领域,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,造成了我方的家具矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等领域齐有了完好布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,瞻望本年能有时达到 15%。在诡计类芯片领域,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熟练。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。
遏抑类芯片 MCU 方面,此前少见据知道,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已擢升至 10%。功率类芯片领域,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%。这收获于我国连年来在新能源汽车领域的快速发展,使得功率芯片的发展获得了权贵卓绝。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掌握,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面对着多重挑战。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,尤其是在晶圆制造程序,以及器用链不完好的问题。
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,对芯片企业的条目日益严格。一方面,相反化的需求指不胜屈,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磋议连累。关联词,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经过中,这些企业正面对着前所未有的费事任务。
凭据《智能网联时刻门路 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;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。
智能驾驶领域,国际供应商中,Mobileye 在 ADAS 领域占据十足上风地位。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,他们齐造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,不管是两个域遏抑器照旧一个域遏抑器,齐照旧两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 照旧运转朝着果然的单片式处置决策迈进。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门径,进行相应的研发使命。
上汽全球智驾之路
现时智能驾驶行业面对的挑战在于,智能驾驶系统的设立周期长、参预强大,同期条目在可控的本钱范围内好意思满高性能,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,则需好意思满传感器冗余、遏抑器冗余、软件冗余等。这些冗余假想导致整车及系统的本钱大幅增多,原因在于,达到 L3 级及以上时,整车企业将承担起安全主体连累。
跟着我王法律规则的接续演进,面前果然真义上的 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。现时市集上统统的高阶智能驾驶时刻最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的鸿沟。
此前行业内存在过度成立的嫌疑,即统统类型的传感器和大齐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,现时策略已改变为充分哄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,智能座舱的发达优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户响应知道,在高下匝谈、变谈、施工谈路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的发达不尽如东谈主意,频繁出现功能左迁致使完全退出的情况。尽管业界深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,但智能驾驶的内容发达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。面前行业深广处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度启程,对系统供应商冷落了责怪传感器、域遏抑器以及高精舆图使用本钱的条目,无图 NOA 成为了现时的热心焦点。由于高精舆图的保重本钱高尚,业界深广寻求高性价比的处置决策,勤奋最大化哄骗现存硬件资源。
在此配景下,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,照旧地平线的 J6E、J6M,在好意思满 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深爱。至于增效方面,要害在于擢升 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袭取的情况,擢升用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态调解是两个不可散失的议题,不同的企业凭据自己情况有不同的弃取。从咱们的视角启程,这一问题并无十足的尺度谜底,聘任哪种决策完全取决于主机厂自己的时刻应用能力。
跟着智能网联汽车的闹热发展,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真切的变革。传统格式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着时刻卓绝与市集需求的变化,这一格式渐渐演变为软硬解耦的风物,主机厂会分别采用硬件与软件供应商,再由一家集成商负责供货。现时,许多企业在智驾领域照旧果然进入了自研现象。在此配景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就造成了面前的绽放货架组合。
现时,在智能座舱与智能驾驶的设立领域,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艰难,是因为关于主机厂而言,芯片的弃取将决定将来 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的时刻门路。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。连年来,在决定时刻门路时,主机厂可能会先采用芯片,再据此弃取 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负责东谈主、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。)