整車電子電氣架構演進,集中化是大勢所趨。
得益於終端市場對智慧型化需求的大幅提公升,汽車行業降本增效的需求,以及行業在高效能計算晶元上不斷取得新突破,智慧型駕駛和智慧型座艙兩大核心板塊近兩年基本實現域內融合。
據蓋世汽車研究院配置資料顯示,2023年,中國市場座艙域控制前端裝置標準交付數量將達到347輛60000套,裝載率提高到16套5%;預裝智慧型駕駛域控制的交付數量為183輛90,000套,裝載率已提高到87%。
目前,隨著主流車企爭先恐後地推進最集中式電子電氣架構的研發和落地,各功能領域之間的跨域融合需求進一步提公升。
駕駛室和駕駛員融合在一起,戰鬥開始了
所謂座艙與駕駛一體化,顧名思義,就是將座艙域和智慧型駕駛域高度整合成乙個高效能的計算單元,實現硬體、軟體和應用的全面對接,從而更好地支援新功能的部署和更新,提公升使用者體驗,縮短開發周期,降低整車成本。
Gasgoo 汽車。
在目前的域集中架構下,智慧型駕駛域和座艙域雖然已經實現了域內融合,但兩個域還是相互獨立的,整體是兩盒兩板。 座艙與駕駛員一體化致力於實現一箱一板一晶元,其中一晶元一般被認為是座艙與駕駛員一體化的“終極解決方案”,即在乙個SoC晶元上同時執行智慧型駕駛域和智慧型座艙域。
但由於系統整合度較高,單晶元座艙整合在軟體適配和硬體選型方面比前兩種方案有更高的要求。
早期,由於晶元效能、軟體技術水平、架構方案等因素,多晶元方案主要用於駕駛艙和飛行員整合。
例如,零跑的“四葉草”架構在高配置方案中採用了“高通SA8295+NVIDIA Orin”,支援高速NOA、城市NOA和主流智慧型座艙應用。 ECARX的超級大腦通過“SiEngine Dragon Eagle No. 1 + Black Sesame Smart A1000”實現座艙與駕駛的一體化。 德賽SV的車載智慧型計算平台ICP Aurora甚至搭載了三款高效能SoC,分別是NVIDIA Orin、高通SA8295和黑芝麻華山A1000。
單晶元客艙先導員整合的真正轉折點始於2022年下半年。
今年9月,英偉達與高通相繼推出Drive Thor,驍龍騎Flex SoC,針對最先進的計算架構,算力高達2000TOPS,讓智慧型座艙域和智慧型駕駛域同時部署在一顆晶元上成為可能,座艙整合拉開了單SoC開發的序幕。 過去,許多 OEM 和 Tier1 一直在積極開發單晶元駕駛艙和駕駛員整合解決方案。
博世。
例如,博世在CES 2024上推出的全新跨域計算平台,採用高通最新一代驍龍Ride Flex SoC,支援在單個SoC上同時執行多種智慧型座艙和智慧型駕駛功能,包括自動泊車、車道檢測、智慧型個性化導航、語音輔助和駕駛輔助功能。 根據此前公布的資訊,該晶元預計將於2024年開始量產。
此外,迅達旗下子公司長星智慧型駕駛、美家科技、Auto Link World等在CES 2024期間也展示了基於驍龍乘乘靈活SoC的域控制器,推動了座艙與駕駛員融合的快速發展。
可以看出,在這一輪座艙駕駛員整合技術競賽中,高通驍龍Ride Flex SoC成為眾多Tier1的首選。
理想汽車、極氪、哪吒汽車等新車企均已確認,未來將在新車中使用英偉達的Drive Thor,其中首款搭載Drive Thor的全新ZEEKR汽車計畫於2025年上市。
因為上述車企目前在智慧型駕駛系統方面都在使用英偉達的晶元,基於此,同一家晶元廠的產品在一些底層開發上,可復用性可能要優於新的晶元方案。 高通之前的SoC主要集中在座艙上,可以發現,與之合作的Tier 1,過去基本上都是其座艙域控制客戶。 “蓋世汽車研究所分析師表示。
值得注意的是,在過去的幾年裡,高通和英偉達憑藉在晶元領域的深厚積累,分別在智慧型座艙和自動駕駛領域確立了顯著的主導地位。 如今,隨著座艙與駕駛員融合的趨勢日益凸顯,兩大龍頭企業已悄然開啟了新一輪的戰略競爭和技術博弈。
黑芝麻聰明。
與此同時,黑芝麻情報也加入了戰鬥。 2023年上海車展前夕,黑芝麻智慧型宣布正式推出跨域計算晶元平台“武當”系列,以及該系列首款晶元C1200,為車載E架構邁向先進計算時代提供了“中國解決方案”。
據黑芝麻智慧型首席營銷官楊宇欣介紹,基於武當系列C1200的座艙駕駛整合和單晶元NOA解決方案預計將於2024年底至2025年初量產。 目前,C1200在流片後已經完成了完整的測試,功能效能驗證已經成功,樣品可以提供給客戶。
此外,安波福、偉世通、宗目科技和合多科技也紛紛表示,正在推進座艙與駕駛一體化的研發,其中安波福的跨域融合計算平台據悉,由安波福中國研發團隊基於本地系統級高效能晶元打造,涵蓋智慧型座艙、智慧型輔助駕駛和自動泊車三大控制領域。
可以預見,在產業鏈垂直深化的協同效應的帶動下,座艙與駕駛一體化技術正逐步接近落地應用的“臨界點”。
2024年將是乙個關鍵的視窗期
最快在今年,基於高算力單晶元的座艙與駕駛員一體化解決方案有望成為現實。
特別是隨著座艙和車載融合晶元的發展,SOA架構技術的快速演進,以及OEM對成本優化需求的持續增長,使用者對智慧型功能需求的不斷提公升,以及多種因素的疊加,單晶元座艙整合的量產和應用速度正在加快。 德賽SV相關負責人表示。 在此背景下,預計2024年將成為單晶元座艙駕駛員整合的重要機遇年。
航盛技術中心**研究院副院長錢倩也認為,座艙與駕駛員一體化的未來已經到來,預計今年明年將有更多車企逐步實現量產。
座艙與駕駛員的融合,是使用者智慧型化需求提公升形成的外在拉動,也是車企優化成本的內在驅動力。 其中,新能源汽車將率先作為核心載體開始落地,隨著新能源汽車滲透率的不斷提高,以及傳統燃油車的更新換代公升級,座艙與駕駛員一體化的演進程序將加速。 談及當前座艙與駕駛員融合發展的核心驅動力,錢倩說。
然而,這一過程不會一蹴而就,不少業內人士認為,一體化作為一種整合難度較低的解決方案,有望率先實現; One Board,即將智慧型驅動晶元和座艙晶元整合在乙個核心板上,進一步提高整合度,但SOC仍為兩個,可以看作是另一種過渡方案; 最後,ONE晶元實現了真正意義上的座艙與駕駛員的融合,但該方案強烈依賴於高效能SoC的量產突破。
Gasgoo 汽車。
也可以看出,雖然座艙與駕駛員的融合為整車的智慧型化進化帶來了豐富的想象空間,但要真正實現落地並不容易。
座艙整合是電子電氣架構逐步創新的產物,屬於架構層面的更新,不是簡單地將兩塊電路板合為一塊電路板,或將兩顆晶元合二為一晶元。 錢倩指出。 因此,必然會面臨許多技術和效能挑戰。
乙個實際問題是,在座艙整合過程中,如何在乙個晶元上滿足智慧型駕駛域和座艙域的差異化需求。 目前,由於智慧型駕駛與駕駛安全之間的緊密耦合關係,智慧型駕駛領域對安全性、穩定性、可靠性和響應速度的要求明顯高於駕駛艙領域。 相比之下,座艙領域更注重使用者互動體驗和車載娛樂系統的優化公升級,因此對系統功能的多樣化和持續迭代有很高的要求。
在這種情況下,如何充分滿足兩個領域對安全性和實時性的不同要求,如何隔離不同的功能安全級別、資源排程、跨域適配、合理的功耗和成本控制、快速測試驗證和融合過程中的工程實現都是不可迴避的話題。
即使實現一塊板甚至一塊晶元,鑑於目前行業標準在相關功能的定義和劃分,以及高效能SoC晶元的高成本,可以確定座艙和駕駛員整合要真正大規模普及還有很長的路要走。
不僅如此,對於座艙整合,甚至整個行業都將面臨組織重構、人員能力培訓、流程設計、技術迭代等新要求。 上述德賽SV負責人指出。
在目前的組織架構下,許多主機廠和Tier1的智慧型駕駛和智慧型座艙的研發職能通常分為兩個獨立的業務單元。 為了有效推進座艙與駕駛員融合的程序,需要加強跨部門協同,甚至打破原有的部門壁壘,實現組織架構層面的深度整合。 這一過程不僅對企業內部協調機制提出了很高的要求,而且是一項極具挑戰性的戰略性組織結構調整任務,具有內在的難度。
這還只是在企業內部,從整個行業的角度來看,座艙和駕駛的融合發展甚至會帶來產業鏈格局的重塑,包括上下游企業新的分工與合作,以及現有發展體系和模式的重構, 這種變化在車載EE架構從傳統的分布式架構向域集中式架構的演進中開始顯現。
目前,新型OEM合作模式已從過去的垂直模式轉變為現在的網路模式,即以OEM為中心,電子系統Tier1、軟體系統Tier1、半導體供應商Tier2和ICT企業相互合作。 談及座艙與司機一體化對產業鏈合作模式的影響,捷發科技副總經理胡曉麗曾表示。
接下來,隨著智慧型駕駛領域和智慧型座艙領域的深度融合,向一流計算架構的進一步演進,將進一步推動產業鏈格局的重塑。
尤其是今年,車市首戰仍在繼續,在降本增效、智慧型化、電動化深度轉型的多重壓力下,一場更加激烈的競爭洗牌、深度融合正在悄然到來。