整车电子电气架构演进,集中化是大势所趋。
得益于终端市场对智能化需求的大幅提升,汽车行业降本增效的需求,以及行业在高性能计算芯片上不断取得新突破,智能驾驶和智能座舱两大核心板块近两年基本实现域内融合。
据盖世汽车研究院配置数据显示,2023年,中国市场座舱域控制前端设备标准交付数量将达到347辆60000套,装载率提高到16套5%;预装智能驾驶域控制的交付数量为183辆90,000套,装载率已提高到87%。
目前,随着主流车企争先恐后地推进最集中式电子电气架构的研发和落地,各功能领域之间的跨域融合需求进一步提升。
驾驶室和驾驶员融合在一起,战斗开始了
所谓座舱与驾驶一体化,顾名思义,就是将座舱域和智能驾驶域高度集成成一个高性能的计算单元,实现硬件、软件和应用的全面对接,从而更好地支持新功能的部署和更新,提升用户体验,缩短开发周期,降低整车成本。
Gasgoo 汽车。
在目前的域集中架构下,智能驾驶域和座舱域虽然已经实现了域内融合,但两个域还是相互独立的,整体是两盒两板。 座舱与驾驶员一体化致力于实现一箱一板一芯片,其中一芯片一般被认为是座舱与驾驶员一体化的“终极解决方案”,即在一个SoC芯片上同时运行智能驾驶域和智能座舱域。
但由于系统集成度较高,单芯片座舱集成在软件适配和硬件选型方面比前两种方案有更高的要求。
早期,由于芯片性能、软件技术水平、架构方案等因素,多芯片方案主要用于驾驶舱和飞行员集成。
例如,零跑的“四叶草”架构在高配置方案中采用了“高通SA8295+NVIDIA Orin”,支持高速NOA、城市NOA和主流智能座舱应用。 ECARX的超级大脑通过“SiEngine Dragon Eagle No. 1 + Black Sesame Smart A1000”实现座舱与驾驶的一体化。 德赛SV的车载智能计算平台ICP Aurora甚至搭载了三款高性能SoC,分别是NVIDIA Orin、高通SA8295和黑芝麻华山A1000。
单芯片客舱先导员集成的真正转折点始于2022年下半年。
今年9月,英伟达与高通相继推出Drive Thor,骁龙骑Flex SoC,针对最先进的计算架构,算力高达2000TOPS,让智能座舱域和智能驾驶域同时部署在一颗芯片上成为可能,座舱集成拉开了单SoC开发的序幕。 过去,许多 OEM 和 Tier1 一直在积极开发单芯片驾驶舱和驾驶员集成解决方案。
博世。
例如,博世在CES 2024上推出的全新跨域计算平台,采用高通最新一代骁龙Ride Flex SoC,支持在单个SoC上同时运行多种智能座舱和智能驾驶功能,包括自动泊车、车道检测、智能个性化导航、语音辅助和驾驶辅助功能。 根据此前公布的信息,该芯片预计将于2024年开始量产。
此外,迅达旗下子公司长星智能驾驶、美家科技、Auto Link World等在CES 2024期间也展示了基于骁龙乘乘灵活SoC的域控制器,推动了座舱与驾驶员融合的快速发展。
可以看出,在这一轮座舱驾驶员集成技术竞赛中,高通骁龙Ride Flex SoC成为众多Tier1的首选。
理想汽车、极氪、哪吒汽车等新车企均已确认,未来将在新车中使用英伟达的Drive Thor,其中首款搭载Drive Thor的全新ZEEKR汽车计划于2025年上市。
因为上述车企目前在智能驾驶系统方面都在使用英伟达的芯片,基于此,同一家芯片厂的产品在一些底层开发上,可复用性可能要优于新的芯片方案。 高通之前的SoC主要集中在座舱上,可以发现,与之合作的Tier 1,过去基本上都是其座舱域控制客户。 “盖世汽车研究所分析师表示。
值得注意的是,在过去的几年里,高通和英伟达凭借在芯片领域的深厚积累,分别在智能座舱和自动驾驶领域确立了显著的主导地位。 如今,随着座舱与驾驶员融合的趋势日益凸显,两大龙头企业已悄然开启了新一轮的战略竞争和技术博弈。
黑芝麻聪明。
与此同时,黑芝麻情报也加入了战斗。 2023年上海车展前夕,黑芝麻智能宣布正式推出跨域计算芯片平台“武当”系列,以及该系列首款芯片C1200,为车载E架构迈向先进计算时代提供了“中国解决方案”。
据黑芝麻智能首席营销官杨宇欣介绍,基于武当系列C1200的座舱驾驶集成和单芯片NOA解决方案预计将于2024年底至2025年初量产。 目前,C1200在流片后已经完成了完整的测试,功能性能验证已经成功,样品可以提供给客户。
此外,安波福、伟世通、宗目科技和合多科技也纷纷表示,正在推进座舱与驾驶一体化的研发,其中安波福的跨域融合计算平台据悉,由安波福中国研发团队基于本地系统级高性能芯片打造,涵盖智能座舱、智能辅助驾驶和自动泊车三大控制领域。
可以预见,在产业链垂直深化的协同效应的带动下,座舱与驾驶一体化技术正逐步接近落地应用的“临界点”。
2024年将是一个关键的窗口期
最快在今年,基于高算力单芯片的座舱与驾驶员一体化解决方案有望成为现实。
特别是随着座舱和车载融合芯片的发展,SOA架构技术的快速演进,以及OEM对成本优化需求的持续增长,用户对智能功能需求的不断提升,以及多种因素的叠加,单芯片座舱集成的量产和应用速度正在加快。 德赛SV相关负责人表示。 在此背景下,预计2024年将成为单芯片座舱驾驶员整合的重要机遇年。
航盛技术中心**研究院副院长钱倩也认为,座舱与驾驶员一体化的未来已经到来,预计今年明年将有更多车企逐步实现量产。
座舱与驾驶员的融合,是用户智能化需求提升形成的外在拉动,也是车企优化成本的内在驱动力。 其中,新能源汽车将率先作为核心载体开始落地,随着新能源汽车渗透率的不断提高,以及传统燃油车的更新换代升级,座舱与驾驶员一体化的演进进程将加速。 谈及当前座舱与驾驶员融合发展的核心驱动力,钱倩说。
然而,这一过程不会一蹴而就,不少业内人士认为,一体化作为一种集成难度较低的解决方案,有望率先实现; One Board,即将智能驱动芯片和座舱芯片集成在一个核心板上,进一步提高集成度,但SOC仍为两个,可以看作是另一种过渡方案; 最后,ONE芯片实现了真正意义上的座舱与驾驶员的融合,但该方案强烈依赖于高性能SoC的量产突破。
Gasgoo 汽车。
也可以看出,虽然座舱与驾驶员的融合为整车的智能化进化带来了丰富的想象空间,但要真正实现落地并不容易。
座舱集成是电子电气架构逐步创新的产物,属于架构层面的更新,不是简单地将两块电路板合为一块电路板,或将两颗芯片合二为一芯片。 钱倩指出。 因此,必然会面临许多技术和性能挑战。
一个实际问题是,在座舱集成过程中,如何在一个芯片上满足智能驾驶域和座舱域的差异化需求。 目前,由于智能驾驶与驾驶安全之间的紧密耦合关系,智能驾驶领域对安全性、稳定性、可靠性和响应速度的要求明显高于驾驶舱领域。 相比之下,座舱领域更注重用户交互体验和车载娱乐系统的优化升级,因此对系统功能的多样化和持续迭代有很高的要求。
在这种情况下,如何充分满足两个领域对安全性和实时性的不同要求,如何隔离不同的功能安全级别、资源调度、跨域适配、合理的功耗和成本控制、快速测试验证和融合过程中的工程实现都是不可回避的话题。
即使实现一块板甚至一块芯片,鉴于目前行业标准在相关功能的定义和划分,以及高性能SoC芯片的高成本,可以确定座舱和驾驶员集成要真正大规模普及还有很长的路要走。
不仅如此,对于座舱集成,甚至整个行业都将面临组织重构、人员能力培训、流程设计、技术迭代等新要求。 上述德赛SV负责人指出。
在目前的组织架构下,许多主机厂和Tier1的智能驾驶和智能座舱的研发职能通常分为两个独立的业务单元。 为了有效推进座舱与驾驶员融合的进程,需要加强跨部门协同,甚至打破原有的部门壁垒,实现组织架构层面的深度整合。 这一过程不仅对企业内部协调机制提出了很高的要求,而且是一项极具挑战性的战略性组织结构调整任务,具有内在的难度。
这还只是在企业内部,从整个行业的角度来看,座舱和驾驶的融合发展甚至会带来产业链格局的重塑,包括上下游企业新的分工与合作,以及现有发展体系和模式的重构, 这种变化在车载EE架构从传统的分布式架构向域集中式架构的演进中开始显现。
目前,新型OEM合作模式已从过去的垂直模式转变为现在的网络模式,即以OEM为中心,电子系统Tier1、软件系统Tier1、半导体供应商Tier2和ICT企业相互合作。 谈及座舱与司机一体化对产业链合作模式的影响,捷发科技副总经理胡晓丽曾表示。
接下来,随着智能驾驶领域和智能座舱领域的深度融合,向一流计算架构的进一步演进,将进一步推动产业链格局的重塑。
尤其是今年,车市首战仍在继续,在降本增效、智能化、电动化深度转型的多重压力下,一场更加激烈的竞争洗牌、深度融合正在悄然到来。