行业分析的主要趋势 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、跨域交融、中央诡计(+ 云诡计)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滚动。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,教练级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前认真东说念主、高等总监朱国章指出,智能驾驶、智能座舱是浪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赈济,电子电气架构决定了智能化功能施展的上限,往常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恰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,带来了芯片算力行使率的晋升和多芯片交融的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能相互寂然,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放胆器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件达成行车和停车功能,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 | 教练级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前认真东说念主、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还是从散播式向围聚式发展。全球汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实即是散播式架构。针对现时推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域围聚式平台。咱们目下正在建立的一些新的车型将转向中央围聚式架构。
围聚式架构权贵贬低了 ECU 数目,并裁汰了线束长度。然则,这一架构也相应地条目整车芯片的诡计智力大幅晋升,即达成大算力、低功耗以及高带宽的特质。跟着汽车行业的欺压发展,OTA 已成为一种深广趋势,SOA 也日益受到珍爱。现时,整车设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 个操作系统达成软硬件分离。
目下,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。在市集上,现时的布局要点在于舱驾交融,这触及到将座舱放胆器与智能驾驶放胆器统一为舱驾交融的一局面放胆器。但值得注释的是,这种交融仅仅物感性地集成在了一个放胆器中。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,这是舱驶交融委果一体的交融决策。
图源:演讲嘉宾素材
散播式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,王人是比拟寂然的,每增多一个 ADAS 的功能,咱们王人要增多恰当的传感器致使放胆器。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晋升。咱们开动行使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宗旨。随后,智能驾驶芯片本领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,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欺压增强,智能化本领深化发展,自动驾驶阶段缓缓演变股东,改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 年开动芯片段供,王人导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从全体层面长远体会到芯片困难的严峻性,尤其是在芯片供不应求的关节时分。
针对这一困局,如何寻求破裂成为关节。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野心等政策性文献中,明确将芯片列为中枢本领领域,并加大了对产业发展的扶握力度。
从整车企业角度看,它们接纳了多种策略支吾芯片困难问题。部分企业采纳投资芯片企业,或通过与芯片企业结伙互助的气象增强供应链相识性;还有部分整车制造商更是躬行涉足芯片制造领域,开当作念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等赶紧地崛起,酿成了我方的居品矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等领域王人有了好意思满布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,瞻望本年能大概达到 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练习。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。
放胆类芯片 MCU 方面,此前稀有据线路,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已晋升至 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,目下的国产化率已达到 30%-35%。这收获于我国频年来在新能源汽车领域的快速发展,使得功率芯片的发展赢得了权贵非凡。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进程中,从主机厂的视角扫视,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,以及用具链不好意思满的问题。
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强烈的角逐。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,各异化的需求日出不穷,条目芯片的建立周期必须裁汰;另一方面,芯片企业还需承担整车居品的相干包袱。然则,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进程中,这些企业正靠近着前所未有的防止任务。
阐发《智能网联本融会线 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,海外供应商中,Mobileye 在 ADAS 领域占据整个上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 市集浸透率的赶紧晋升,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片市齐集,发展比拟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,不管是两个域放胆器照旧一个域放胆器,王人照旧两个芯片。而现时,高通推出的 8775P 还是开动朝着委果的单片式科罚决策迈进。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设施,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,智能驾驶系统的建立周期长、过问强大,同期条目在可控的本钱范围内达成高性能,晋升末端用户的体验。
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。然则,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们若是洽商 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,则需达成传感器冗余、放胆器冗余、软件冗余等。这些冗余设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包袱。
跟着我法律讲明注解律轨则的欺压演进,目下委果意旨上的 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。现时市集上通盘的高阶智能驾驶本领最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的范畴。
此前行业内存在过度树立的嫌疑,即通盘类型的传感器和大王人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,现时策略已滚动为充分行使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,进一步增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,智能座舱的施展优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户响应线路,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,智能驾驶系统的施展不尽如东说念主意,平时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,但智能驾驶的本色施展尚未能圆润用户的期待。
面对现时挑战,破局之说念在于降本增效。目下行业深广处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度登程,对系统供应商建议了贬低传感器、域放胆器以及高精舆图使用本钱的条目,无图 NOA 成为了现时的关爱焦点。由于高精舆图的吝啬本钱腾贵,业界深广寻求高性价比的科罚决策,竭力最大化行使现存硬件资源。
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,照旧地平线的 J6E、J6M,在达成 L2++ 功能时,中等算力芯片将因其性价比高、圆润行业需求而备受爱重。至于增效方面,关节在于晋升 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接纳的情况,晋升用户体验。
谈及智能驾驶,全栈自研与生态互助是两个不可藏匿的议题,不同的企业阐发自己情况有不同的采纳。从咱们的视角登程,这一问题并无整个的模范谜底,接纳哪种决策完全取决于主机厂自己的本领应用智力。
跟着智能网联汽车的茁壮发展,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长远的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着本领非凡与市集需求的变化,这一模式渐渐演变为软硬解耦的局面,主机厂会分别采选硬件与软件供应商,再由一家集成商认真供货。现时,好多企业在智驾领域还是委果进入了自研景色。在此布景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就酿成了当今的怒放货架组合。
现时,在智能座舱与智能驾驶的建立领域,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紧迫,是因为关于主机厂而言,芯片的采纳将决定改日 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的本融会线。以往,主机厂在芯片选型上并未给以过多关爱,而是将这一任务交由 Tier1 完成。频年来,在决定本融会线时,主机厂可能会先采选芯片,再据此采纳 Tier1。
(以上内容来自教练级高工,上汽全球智能驾驶和芯片部门前认真东说念主、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。)