行业分析的主要趋势 上汽巨匠:国产智驾芯片之路
刻下整车 5 大功能域正从散布式架构向域控、跨域会通、中央缱绻(+ 云缱绻)演进,舱驾会通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机。
2024 年 11 月 14 日,在第四届汽车芯片产业大会上,闇练级高工,上汽巨匠智能驾驶和芯片部门前认真东谈主、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,背后需要执意的传感器、芯片,更需要先进的电子电气架构的相沿,电子电气架构决定了智能化功能阐述的上限,以前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、通讯带宽瓶颈等谬误已不成适合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,带来了芯片算力诈欺率的晋升和多芯片会通的影响。一是座舱 / 停车 / 行车功能相互孤独,当有新功能上线时,只需要添加 ECU 即可;二是把停车功能会通到座舱限制器里,停车功能和座舱共用芯片;三是一套硬件阻隔行车和停车功能,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会通,智舱和智驾的功能由一单颗芯片来完成。
朱国章 | 闇练级高工,上汽巨匠智能驾驶和芯片部门前认真东谈主、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
刻下,汽车的电子电气架构依然从散布式向聚拢式发展。巨匠汽车有 MQB 平台,上头的车辆其实即是散布式架构。针对刻下推出的电车,咱们是 MEB 平台,ID 系列,这是一个域聚拢式平台。咱们咫尺正在缔造的一些新的车型将转向中央聚拢式架构。
聚拢式架构权臣斥责了 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缱绻智商大幅晋升,即阻隔大算力、低功耗以及高带宽的特质。跟着汽车行业的束缚发展,OTA 已成为一种宽敞趋势,SOA 也日益受到珍惜。刻下,整车瞎想宽敞条目配备多颗 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 个操作系统阻隔软硬件分离。
咫尺,汽车仍主要分手为五大域:车身域、底盘域、能源域、智能驾驶域以及座舱域。在市集上,刻下的布局重心在于舱驾会通,这波及到将座舱限制器与智能驾驶限制器归拢为舱驾会通的一形态限制器。但值得安靖的是,这种会通仅仅物感性地集成在了一个限制器中。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,这是舱驶会通确切一体的会通决议。
图源:演讲嘉宾素材
散布式架构为客户提供了一些 ADAS 功能,齐是比拟孤独的,每增多一个 ADAS 的功能,咱们齐要增多安妥的传感器以致限制器。跟着智能网联汽车的快速发展,座舱域的发展尤为权臣,座舱芯片的性能也得到了权臣晋升。咱们运行诈欺座舱芯片的算力来推行停车等功能,从而催生了舱泊一体的认识。随后,智能驾驶芯须臾刻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
刻下,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束缚增强,智能化时刻深化发展,自动驾驶阶段迟缓演变鼓吹,畴昔单车芯片用量将不绝增长,汽车合座行业对车规级芯片的需求也将随之扩张。
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 年运行芯片段供,齐导致咱们从整车的角度,使得汽车行业从合座层面深切体会到芯片零落的严峻性,尤其是在芯片供不应求的要道时分。
针对这一困局,如何寻求冲破成为要道。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缱绻等政策性文献中,明确将芯片列为中枢时刻规模,并加大了对产业发展的扶抓力度。
从整车企业角度看,它们继承了多种策略应酬芯片零落问题。部分企业遴荐投资芯片企业,或通过与芯片企业合伙互助的方式增强供应链阐述性;还有部分整车制造商更是亲身涉足芯片制造规模,运行作念自研芯片。国内的华为、地平线、黑芝麻等飞速地崛起,造成了我方的产物矩阵,在 5G V2X、自动驾驶、智能座舱芯片等规模齐有了竣工布局。
2023 年,芯片国产化率为 10%,瞻望本年能大要达到 15%。在缱绻类芯片规模,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持重。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。
限制类芯片 MCU 方面,此前罕有据表现,MCU 的国产化率仅为 1%,而现已晋升至 10%。功率类芯片规模,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%。这成绩于我国比年来在新能源汽车规模的快速发展,使得功率芯片的发展得到了权臣寥落。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%。
刻下,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阁下,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,尤其是在晶圆制造方法,以及器具链不竣工的问题。
刻下,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,各别化的需求成千上万,条目芯片的缔造周期必须裁汰;另一方面,芯片企业还需承担整车产物的关联职守。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进程中,这些企业正濒临着前所未有的笨重负务。
把柄《智能网联时刻道路 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。
智能驾驶规模,国际供应商中,Mobileye 在 ADAS 规模占据整个上风地位。跟着高阶智能驾驶 L2+、L2++ 市集浸透率的飞速晋升,英伟达、高通等也位列前茅。国内智驾芯片市辘集,发展比拟好的是地平线和黑芝麻,他们齐造成了我方的产物矩阵。
刻下布局的重心是座舱域和智能驾驶域。以往,不管是两个域限制器照旧一个域限制器,齐照旧两个芯片。而刻下,高通推出的 8775P 依然运行朝着确切的单片式管束决议迈进。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方法,进行相应的研发使命。
上汽巨匠智驾之路
刻下智能驾驶行业濒临的挑战在于,智能驾驶系统的缔造周期长、插足雄伟,同期条目在可控的资本范围内阻隔高性能,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有计划。关联词,在安全性方面,L2 至 L3 之间却发生了质的变化。咱们若是研讨 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,则需阻隔传感器冗余、限制器冗余、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职守。
跟着我轨则律礼貌的束缚演进,咫尺确切敬爱敬爱上的 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。刻下市集上整个的高阶智能驾驶时刻最多达到 L2++ 水平,仍属于 L2 级别的限制。
此前行业内存在过度确立的嫌疑,即整个类型的传感器和大宗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,刻下策略已转机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,进一步增多硬件确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,智能座舱的推崇优于智能驾驶,智能驾驶所提供的功能尚未达到用户的预期。用户反应表现,在陡立匝谈、变谈、施工谈路以及车辆加塞等复杂场景中,智能驾驶系统的推崇不尽如东谈主意,经常出现功能左迁以致完全退出的情况。尽管业界宽敞觉得智能网联汽车的发展上半场是电动化,下半场是智能化,但智能驾驶的本色推崇尚未能知足用户的期待。
面对刻下挑战,破局之谈在于降本增效。咫尺行业宽敞处于 L2 至 L2++ 功能阶段,从整车厂角度启航,对系统供应商建议了斥责传感器、域限制器以及高精舆图使用资本的条目,无图 NOA 成为了刻下的热心焦点。由于高精舆图的羡慕资本高尚,业界宽敞寻求高性价比的管束决议,英勇最大化诈欺现存硬件资源。
在此布景下,瞻望 80-100TOPS 中等算力的芯片将展现出权臣上风。不管是英伟达的 Orin N、高通 8650,照旧地平线的 J6E、J6M,在阻隔 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嗜好。至于增效方面,要道在于晋升 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吸收的情况,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粉饰的议题,不同的企业把柄自己情况有不同的遴荐。从咱们的视角启航,这一问题并无整个的法式谜底,继承哪种决议完全取决于主机厂自己的时刻应用智商。
跟着智能网联汽车的首肯发展,从汽车行业的角度来看,主机厂与供应商之间的有计划阅历了深切的变革。传统模式上,OEM 与 Tier1、Tier2、Tier3 层级分明。跟着时刻寥落与市集需求的变化,这一模式渐渐演变为软硬解耦的形态,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。刻下,许多企业在智驾规模依然确切进入了自研情景。在此布景下,一部分模块可能要自研,一部分要外购,这就造成了咫尺的通达货架组合。
刻下,在智能座舱与智能驾驶的缔造规模,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击,是因为关于主机厂而言,芯片的遴荐将决定畴昔 5-10 年在智能座舱与智能驾驶方面的时刻道路。以往,主机厂在芯片选型上并未给以过多热心,而是将这一任务交由 Tier1 完成。比年来,在决定时刻道路时,主机厂可能会先采选芯片,再据此遴荐 Tier1。
(以上内容来自闇练级高工,上汽巨匠智能驾驶和芯片部门前认真东谈主、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。)