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汽車制造

一輛汽車到底需要多少芯片?

來(lái)源:瘋狂機(jī)械控、搜狐汽車研究室2022-04-19 我要評(píng)論(0 )   

最近,很多想買車的小伙伴都遇到了延遲交車的問(wèn)題,4S店推遲新車交付時(shí)間主要是因?yàn)槿蛎媾R汽車芯片短缺的問(wèn)題。接下來(lái),我們一起看看汽車芯片是怎么回事。來(lái)源:瘋狂...

最近,很多想買車的小伙伴都遇到了延遲交車的問(wèn)題,4S店推遲新車交付時(shí)間主要是因?yàn)槿蛎媾R汽車芯片短缺的問(wèn)題。接下來(lái),我們一起看看汽車芯片是怎么回事。

  • 來(lái)源:瘋狂機(jī)械控和|搜狐汽車研究室 江蘇激光聯(lián)盟陳長(zhǎng)軍轉(zhuǎn)載

芯片(又稱集成電路)是指內(nèi)含集成電路的硅片,體積很小。在電子學(xué)中是一種把電路(主要包括半導(dǎo)體設(shè)備,也包括被動(dòng)組件等)小型化的方式,通常制造在半導(dǎo)體晶圓表面上。

從應(yīng)用的角度,汽車上小到胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)TMPS、攝像頭,大到整車控制器、自動(dòng)駕駛域控制器,都離不開(kāi)各式各樣的芯片??梢哉f(shuō)汽車的智能化就是芯片的智能化。

如果說(shuō)手機(jī)芯片是手機(jī)的“大腦”,那么汽車芯片也就相當(dāng)于是汽車的大腦。其中汽車芯片主要可以分為“功能芯片”、“功率半導(dǎo)體”和“傳感器”這三大類。

功能芯片(MCU)也稱為“微控制單元”,汽車?yán)锩娴碾娮涌刂葡到y(tǒng)、信息娛樂(lè)系統(tǒng)、動(dòng)力總成系統(tǒng)、車輛運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)等各種系統(tǒng)功能想要正常運(yùn)行的話,均需要用到這類型的功能芯片才能得以實(shí)現(xiàn),目前最流行的“自動(dòng)駕駛系統(tǒng)”也離不開(kāi)功能芯片。

汽車功率半導(dǎo)體主要運(yùn)用在汽車動(dòng)力控制系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、燃油噴射、底盤(pán)安全等系統(tǒng)當(dāng)中,其中傳統(tǒng)燃油車一般將它運(yùn)用在啟動(dòng)與發(fā)電、安全等領(lǐng)域;新能源汽車則需要大量功率半導(dǎo)體來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛頻繁的電壓變換需求,此外,電動(dòng)車的許多零部件中也少不了功率半導(dǎo)體的加持。

汽車傳感器是汽車計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸入裝置,它的作用是把汽車運(yùn)行中各種工況信息,如車速、各種介質(zhì)的溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況等,轉(zhuǎn)化成電信號(hào)輸給計(jì)算機(jī),以便汽車處于最佳工作狀態(tài)。例如氧傳感器、胎壓傳感器、水溫傳感器、電子油門(mén)踏板位置傳感器等等。

綜上所述,汽車芯片對(duì)于一輛車來(lái)說(shuō)是非常重要的,在功能芯片、功率半導(dǎo)體和傳感器這三大類型中,傳感器是市場(chǎng)份額最小的,如果沒(méi)有傳感器汽車甚至連油門(mén)都踩不動(dòng),現(xiàn)在,相信大家理解為什么缺少芯片就造不出來(lái)汽車。

一輛汽車需要多少芯片?

以往制造一輛傳統(tǒng)汽車一般需要用到500-600顆左右的芯片,隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展,如今的汽車逐漸由機(jī)械式轉(zhuǎn)向電子式的方向發(fā)展,汽車做得越來(lái)越智能,那么所需要的芯片數(shù)量自然就更多了。據(jù)了解,2021年平均每輛車所需芯片數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了1000顆以上。

除了傳統(tǒng)汽車以外,新能源汽車才是芯片“大戶”,這種車需要大量的DC-AC逆變器、變壓器、換流器等部件,而這些對(duì)IGBT、MOSFET、 二極管等半導(dǎo)體器件的需求量也有大幅增加,一臺(tái)好些的新能源汽車需要芯片可能達(dá)到2000顆左右,需求量十分驚人。

中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)李邵華指出,目前全球半導(dǎo)體行業(yè)的芯片規(guī)模在3000億美元~4000億美元之間。其中,車用芯片大概為400億美元左右,占比不到10%,顯然會(huì)造成車企在排產(chǎn)或者爭(zhēng)搶訂單時(shí)的弱勢(shì)局面。

從技術(shù)要求上來(lái)看,車規(guī)級(jí)芯片著實(shí)令大多數(shù)芯片企業(yè)望而卻步。消費(fèi)電子芯片技術(shù)迭代非常快,而車規(guī)級(jí)芯片幾乎都是十多年前的技術(shù),可技術(shù)雖然“過(guò)時(shí)”,但門(mén)檻卻并沒(méi)有因此降低。相反,車規(guī)級(jí)芯片對(duì)于性能指標(biāo)、使用壽命、可靠性、安全性、質(zhì)量一致性的要求之高,是消費(fèi)電子芯片難以匹敵的。

相比于消費(fèi)芯片及一般工業(yè)芯片,汽車芯片的工作環(huán)境更為惡劣:溫度范圍可寬至-40℃~155℃、高振動(dòng)、多粉塵、電磁干擾等。由于涉及人身安全問(wèn)題,汽車芯片對(duì)于可靠性及安全性的要求也更高,一般設(shè)計(jì)壽命為15年或20萬(wàn)公里?!败囈?guī)級(jí)”芯片需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)苛的認(rèn)證流程,包括可靠性標(biāo)準(zhǔn) AEC-Q100、質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)ISO/TS 16949、功能安全標(biāo)準(zhǔn)ISO26262等。

車規(guī)級(jí)芯片的高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求、長(zhǎng)周期,將入行門(mén)檻一再拔高,這也直接導(dǎo)致了只有綜合能力或垂直整合能力非常強(qiáng),并有本事將規(guī)模優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到極致的芯片企業(yè),才能將車規(guī)級(jí)芯片納入生產(chǎn)清單。放眼全球,這樣的車規(guī)級(jí)芯片企業(yè)也就恩智浦、英飛凌、西門(mén)子等少數(shù)幾家,僧多粥少,這也是導(dǎo)致汽車芯片供不應(yīng)求的另一原因。

我國(guó)正在努力建立起一個(gè)完善的汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài),解決我國(guó)汽車行業(yè)接下來(lái)發(fā)展中的短板。國(guó)內(nèi)車企中的比亞迪、上汽以及不少半導(dǎo)體企業(yè)已先后入局車規(guī)級(jí)芯片領(lǐng)域。

摘要:

1. 芯片賦能汽車智能化的方方面面,ADAS滲透率不斷提升,加速汽車邁向智能化;

2. 功能芯片與主控芯片共筑汽車“MCU+車載SoC+車控SoC”的控制芯片格局;

3. 芯片的發(fā)展推動(dòng)自動(dòng)駕駛進(jìn)入縱深,促進(jìn)電子電氣架構(gòu)實(shí)現(xiàn)深刻變革;

4. 芯片平臺(tái)之上軟硬件解耦、軟件定義汽車成為現(xiàn)實(shí),終將重塑汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)格局。

百年汽車工業(yè)發(fā)展是一段漫長(zhǎng)的旅程,從鋼鐵機(jī)械到機(jī)電一體化,再到“新四化”,不斷演繹著科技發(fā)展給汽車帶來(lái)的全新定義。

如今的車,既是一輛車,也是一個(gè)智能終端,還有可能是一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施。因?yàn)槠囌诒毁x予越來(lái)越多的能力,感知能力、計(jì)算能力、連接能力、交互能力...

功能愈加豐富,控制更加集中,軟件自由定義,開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)解耦,芯片正在推動(dòng)汽車技術(shù)變革,改變著汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)格局。

如何重新定義未來(lái)的汽車,應(yīng)由芯片先來(lái)回答。

針對(duì)汽車芯片的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展,搜狐汽車研究室將進(jìn)行一系列的研究與分析,這是第一篇,重點(diǎn)關(guān)注汽車芯片如何在汽車智能化的進(jìn)程中發(fā)揮重要影響。第二篇我們將具體分析全球汽車芯片產(chǎn)業(yè)格局,以及我國(guó)汽車芯片企業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

芯片賦能汽車智能化的方方面面

對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō),可能從購(gòu)買汽車到報(bào)廢,都沒(méi)有與車上的芯片打過(guò)照面,但它卻默默無(wú)聞的發(fā)揮著關(guān)鍵作用,在百舸爭(zhēng)流的汽車智能化浪潮中勇立潮頭。

什么是汽車芯片?

一般而言,只要是使用微細(xì)加工手段制造出來(lái)的半導(dǎo)體片子,都可以叫做芯片。IHS將汽車半導(dǎo)體分為模擬IC、邏輯IC、存儲(chǔ)IC、分離器件、微控制IC、光學(xué)半導(dǎo)體、傳感器和執(zhí)行器七大類。

據(jù)測(cè)算平均每輛車搭載半導(dǎo)體約為1600個(gè),這些半導(dǎo)體器件分布于汽車的各個(gè)設(shè)備與系統(tǒng),主導(dǎo)他們協(xié)同工作的正是汽車芯片,如邏輯計(jì)算芯片、存儲(chǔ)芯片、微控制器MCU等。

從應(yīng)用的角度,汽車上小到胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)TMPS、攝像頭,大到整車控制器、自動(dòng)駕駛域控制器,都離不開(kāi)各式各樣的芯片??梢哉f(shuō)汽車的智能化就是芯片的智能化。

環(huán)境感知方面,汽車的感知主要通過(guò)攝像頭、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、IMU等傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn),根據(jù)不同的功能需求,這些傳感器的內(nèi)部集成著CMOS/CCD感光器件、ToF芯片、ISP、射頻芯片、毫米波雷達(dá)芯片、激光雷達(dá)芯片、定位芯片等多種芯片,將光線、距離、速度、方位等信息處理成實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字信號(hào)。

決策控制方面,MCU負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)量較小的計(jì)算運(yùn)算和控制工作,隨著車上數(shù)據(jù)的迅猛增長(zhǎng),CPU、GPU、NPU等通用計(jì)算芯片或AISC、FPGA等專用芯片接過(guò)大規(guī)模數(shù)據(jù)運(yùn)算的重任,同時(shí)高速存儲(chǔ)和串口芯片亦必不可少,呈現(xiàn)即成為SoC的趨勢(shì)。

網(wǎng)絡(luò)/通信方面,傳統(tǒng)的CAN、LIN、MOST總線的傳輸控制,藍(lán)牙、WIFI、車載以太網(wǎng)的上車,都需要相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸或信號(hào)收發(fā)芯片。蜂窩網(wǎng)絡(luò)和C-V2X車聯(lián)網(wǎng)通信的普及,給通信芯片、模組帶來(lái)了巨大的增長(zhǎng)空間。

人機(jī)交互方面,語(yǔ)音識(shí)別、數(shù)字儀表、大屏交互、HUD等數(shù)字功能的背后是集成AI能力的系統(tǒng)級(jí)SoC在大顯身手。

電力電氣方面,MOSFET、IGBT等功率半導(dǎo)體芯片承擔(dān)著車上電能高效轉(zhuǎn)換的重任。

正是如此多芯片的應(yīng)用,體現(xiàn)在產(chǎn)品上,主動(dòng)安全、自動(dòng)駕駛、人機(jī)交互、車聯(lián)通信、車載信息娛樂(lè)等功能和應(yīng)用日益增多,ADAS和智能座艙實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。

以ADAS為例,當(dāng)前我國(guó)新車ADAS裝配率約為30%,從高端車型向中低端滲透趨勢(shì)明顯,10萬(wàn)元以下車型也已配備ADAS功能。

根據(jù)《汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》,到2025年,汽車DA(駕駛輔助)、PA(部分自動(dòng)駕駛)、CA(有條件自動(dòng)駕駛)系統(tǒng)新車裝配率超過(guò)80%,其中PA、CA級(jí)新車裝配率達(dá)25%,高度和完全自動(dòng)駕駛汽車開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)。

量產(chǎn)背后,眾多車企加速更高級(jí)別智能汽車的研發(fā)與生產(chǎn),從上汽、廣汽、北汽等國(guó)內(nèi)車企和奧迪、奔馳、寶馬等國(guó)外車企的計(jì)劃路線上看,當(dāng)前正處在L3級(jí)自動(dòng)駕駛商用落地的關(guān)鍵時(shí)期,未來(lái)對(duì)汽車芯片的需求將快速增長(zhǎng)。

運(yùn)營(yíng)方面,科技公司不斷探索芯片、傳感器、算法的最佳組合,爭(zhēng)先恐后將無(wú)人駕駛車輛推上街頭,網(wǎng)約車、公交、RoboTaxi出租、物流運(yùn)輸、自動(dòng)代客泊車等在多地開(kāi)始先行先試。百度、文遠(yuǎn)知行、PONY.AI、滴滴等企業(yè)已在長(zhǎng)沙、廣州、上海開(kāi)展RoboTaxi的商業(yè)化試運(yùn)營(yíng);深圳、天津等城市先后落地自動(dòng)駕駛公交運(yùn)營(yíng),洋山港、天津港實(shí)現(xiàn)集裝箱無(wú)人駕駛運(yùn)輸;博世和戴姆勒合作研發(fā)的L4級(jí)自動(dòng)代客泊車系統(tǒng)獲準(zhǔn)在德國(guó)試運(yùn)行。

2019年4月,13家國(guó)內(nèi)車企聯(lián)合華為推出中國(guó)車企C-V2X商用路標(biāo),在2020年下半年到2021上半年量產(chǎn)支持C-V2X的汽車。2020年7月3日,3GPP 宣布凍結(jié)5G R16標(biāo)準(zhǔn),5G芯片上車應(yīng)用將進(jìn)一步提速。

可以說(shuō),芯片的應(yīng)用為汽車帶來(lái)了更多的功能和更好的性能,正在逐步滿足人們對(duì)智能汽車的美好向往。

功能芯片與主控芯片共筑車輛控制新格局

由于芯片的類型與構(gòu)造千差萬(wàn)別,為了聚焦核心領(lǐng)域,我們選擇關(guān)注那些如同CPU、GPU等在手機(jī)、電腦中發(fā)揮重要作用的汽車計(jì)算/控制芯片。通常行業(yè)內(nèi)把車內(nèi)負(fù)責(zé)計(jì)算和控制的芯片劃分為功能芯片和主控芯片,當(dāng)前這類芯片在汽車半導(dǎo)體中的市場(chǎng)份額占比約為30%。

(一)功能芯片向高位寬演進(jìn),持續(xù)鞏固汽車控制性能與安全

功能芯片指ECU(發(fā)動(dòng)機(jī)控制器)、TCU(變速箱控制器)、VCU(整車控制器)等各功能部件控制器中負(fù)責(zé)具體控制功能的MCU(微處理器),承擔(dān)著設(shè)備內(nèi)多種數(shù)據(jù)的處理診斷和運(yùn)算,通常有8位、16位、32位甚至64位等型號(hào)。

隨著汽車線控系統(tǒng)和舒適功能的普及,發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、EPS等設(shè)備的控制愈加精細(xì)化,電動(dòng)座椅、智能燈光、遠(yuǎn)程車控等多元功能愈加集成,控制代碼行數(shù)增加的同時(shí)對(duì)MCU計(jì)算響應(yīng)速度的要求更高,促使汽車MCU的應(yīng)用從8位、16位芯片向32位演進(jìn)。

除了功能增加和處理性能提升,MCU處理器對(duì)安全和可拓展性的要求越來(lái)越高。硬件、軟件和開(kāi)發(fā)工具的復(fù)用性變得更好,使得一級(jí)供應(yīng)商和主機(jī)廠用戶能夠縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間,加快新產(chǎn)品上市。當(dāng)前基于ARM Cortex的MCU方案是行業(yè)應(yīng)用的主流。

(二)自動(dòng)駕駛和智能座艙催生主控芯片的應(yīng)用需求

主控芯片指在智能座艙控制器、自動(dòng)駕駛控制器等關(guān)鍵控制器中承擔(dān)核心處理運(yùn)算任務(wù)的SoC(系統(tǒng)級(jí)芯片),按應(yīng)用主要可分為車載SoC和車控SoC,內(nèi)部集成了CPU、GPU、NPU、ISP等一系列運(yùn)算單元。

主控芯片在汽車計(jì)算中的核心地位和極高的技術(shù)水平要求使其成為汽車芯片的“價(jià)值皇冠”,受到傳統(tǒng)汽車芯片廠商和ICT領(lǐng)域廠商競(jìng)相追捧,迎來(lái)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的巨大風(fēng)口。

在主控芯片領(lǐng)域,不同廠商有著不同的技術(shù)路線,主流方案為不同芯片構(gòu)型的異構(gòu)融合。

CPU負(fù)責(zé)邏輯運(yùn)算和任務(wù)調(diào)度;GPU作為通用加速器,可承擔(dān)CNN/DNNd等神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算與機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù),將在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)承擔(dān)主要計(jì)算工作;FPGA作為硬件加速器,具備可編程的優(yōu)點(diǎn),在RNN/LSTM/強(qiáng)化學(xué)習(xí)等順序類機(jī)器學(xué)習(xí)中表現(xiàn)優(yōu)異,在部分成熟算法領(lǐng)域發(fā)揮著突出作用;ASIC可實(shí)現(xiàn)性能和功耗最優(yōu),作為全定制的方案將在自動(dòng)駕駛算法成熟后成為最終選擇。

從發(fā)展歷程來(lái)看,行業(yè)發(fā)展初期,各系統(tǒng)控制單元內(nèi)的MCU各司其職,通過(guò)CAN總線、LIN總線和網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通訊交互,即可滿足整車上各系統(tǒng)和設(shè)備的控制任務(wù)。

隨著車身控制、車載信息娛樂(lè)需求的提升,車機(jī)算力不斷增長(zhǎng),座艙功能出現(xiàn)融合貫通,就需要專門(mén)的車機(jī)系統(tǒng)處理器,即車載SoC。

ADAS和自動(dòng)駕駛的發(fā)展促使人們將車輛運(yùn)動(dòng)控制權(quán)部分或全部交給計(jì)算機(jī),車控SoC發(fā)展起來(lái),進(jìn)一步形成“MCU+車載SoC+車控SoC”的控制芯片格局。

引領(lǐng)底層技術(shù)變革,重塑產(chǎn)業(yè)生態(tài)格局

(一)助力原始感知信息融合,芯片集成引領(lǐng)自動(dòng)駕駛發(fā)展進(jìn)入縱深

自動(dòng)駕駛發(fā)展初期,主要以視覺(jué)感知為主,攝像頭集成感知計(jì)算能力,如Mobileye的EyeQ1、EyeQ2芯片有效支撐基于視覺(jué)的ADAS功能開(kāi)發(fā),滿足了眾多主機(jī)廠對(duì)輔助駕駛的應(yīng)用需求。

隨著傳感器數(shù)量和種類逐漸增多,感知信息前端處理的計(jì)算方案已不符合信息融合需求和成本管控的愿望。于是,將不同功能的計(jì)算芯片集成到一塊板子上,對(duì)各傳感器的原始感知信息實(shí)行后端融合計(jì)算成為必然選擇,充分實(shí)現(xiàn)了感知資源的共享。

這種芯片選型靈活、配置可拓展、算力可堆砌的集中式計(jì)算受到眾多車企和自動(dòng)駕駛科技公司青睞。例如,率先實(shí)現(xiàn)L3級(jí)自動(dòng)駕駛量產(chǎn)的奧迪A8(參數(shù)|圖片) zFAS域控制器集成了Mobieye EyeQ3、Cyclone V、英偉達(dá)K1、英飛凌Aurix TC297T四款芯片。

沒(méi)有這些不同功能特性芯片的支撐,自動(dòng)駕駛就無(wú)從談起。為此,芯片公司專注于在各自領(lǐng)域開(kāi)發(fā)高算力的芯片,以滿足海量計(jì)算需求,支撐自動(dòng)駕駛神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層級(jí)越來(lái)越高,算法越來(lái)越龐大。

英偉達(dá)DRIVE Orin、特斯拉FSD、華為昇騰等芯片已能在理論上支持L4級(jí)自動(dòng)駕駛。真正單車無(wú)人駕駛的實(shí)現(xiàn)還有待自動(dòng)駕駛芯片進(jìn)一步發(fā)展。

(二)功能集成促進(jìn)汽車電子電氣架構(gòu)發(fā)生變革

無(wú)論是自動(dòng)駕駛還是智能座艙領(lǐng)域,功能集中已然成為行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),在部分量產(chǎn)車型和各車企的規(guī)劃中我們可以看到,汽車電子電氣架構(gòu)正在逐漸發(fā)生演變:ECU模塊逐漸集成合并,形成集中化、標(biāo)準(zhǔn)化的DCU,分管各大汽車子系統(tǒng),DCUs進(jìn)一步融合,形成集中運(yùn)算的車載計(jì)算平臺(tái)。

得益于自研芯片的強(qiáng)有力支撐,特斯拉在 Model 3(參數(shù)|圖片)上采用了“中心域控制器 + 左車身控制器 + 右車身控制器”的電子電氣架構(gòu),車上各功能模塊被劃分給了左右車身控制器進(jìn)行管理,然后通過(guò)總線接入到了中心控制域,中心控制域負(fù)責(zé)信息娛樂(lè)域和輔助駕駛域的運(yùn)算和管理,以及車內(nèi)外的通信連接。

對(duì)于電子電氣架構(gòu)的最終形態(tài),不同車企也有著不同的規(guī)劃。不論是高度集中式還是分域式控制,除了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膬?yōu)化,企業(yè)統(tǒng)一的需求都是配備高算力、低功耗的智能化芯片。計(jì)算、傳輸、通信芯片的發(fā)展程度影響著車企對(duì)于車型架構(gòu)的設(shè)計(jì)。

華為依托昇騰、麒麟等芯片將整車運(yùn)算和控制集中成智能座艙、整車控制、智能駕駛?cè)齻€(gè)域控制器,通過(guò)分布式網(wǎng)關(guān)方案搭建起“計(jì)算+通信”的CC架構(gòu),旨在賦能車企,幫助車企造好車。

(三)芯片之上,軟硬件解耦與軟件定義汽車成為必然趨勢(shì)

由于自動(dòng)駕駛的技術(shù)方案和算法尚未定型,應(yīng)用于自動(dòng)駕駛的芯片構(gòu)型也尚未固化,但汽車芯片作為汽車智能計(jì)算平臺(tái)的核心硬件已成為行業(yè)共識(shí)。

在芯片平臺(tái)的硬件基礎(chǔ)上,裝載Hypervisor、Linux等內(nèi)核系統(tǒng),管理軟硬件資源、完成任務(wù)調(diào)度。在AUTOSAR框架下開(kāi)發(fā)拓展各項(xiàng)功能軟件,調(diào)用處理傳感器、執(zhí)行器數(shù)據(jù),執(zhí)行自動(dòng)駕駛算法,實(shí)現(xiàn)感知融合、決策規(guī)劃、控制執(zhí)行、HMI等各項(xiàng)應(yīng)用功能。

從英偉達(dá)、華為等ICT企業(yè)的芯片方案和各車企的應(yīng)用情況來(lái)看,軟件不再是基于某一固定硬件開(kāi)發(fā),而是具備可移植、可迭代和可拓展的特性。

當(dāng)軟硬件接口協(xié)議達(dá)成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),在高算力通用主控芯片的基礎(chǔ)上,傳感器、執(zhí)行器等外圍硬件和功能軟件的開(kāi)發(fā)可實(shí)現(xiàn)充分解耦,大大增加了車型開(kāi)發(fā)的靈活性。

當(dāng)芯片性能允許,利用OTA技術(shù),軟件可以持續(xù)迭代,例如特斯拉通過(guò)軟件定義汽車的功能,已將Autopilot持續(xù)迭代到了V10版本,真正實(shí)現(xiàn)了軟硬件解耦,持續(xù)優(yōu)化車輛性能。

(四)芯片的發(fā)展終將改變汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)格局

從促進(jìn)汽車行業(yè)整體升級(jí)來(lái)看,通用芯片是一大發(fā)展趨勢(shì),對(duì)于不具備芯片開(kāi)發(fā)能力和適配能力的企業(yè)來(lái)說(shuō),大大節(jié)省芯片端的成本,車企和自動(dòng)駕駛公司只需專注于面向用戶的功能和算法開(kāi)發(fā)即可。

技術(shù)分工的變化將帶來(lái)產(chǎn)業(yè)格局的轉(zhuǎn)變。通過(guò)芯片或許能將汽車產(chǎn)業(yè)原本碎片化、具有高度壁壘的產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了重新洗牌,推動(dòng)汽車供應(yīng)鏈走向通用化、標(biāo)準(zhǔn)化。

原本處于TIER 2環(huán)節(jié)的汽車芯片廠商,通過(guò)強(qiáng)化軟硬件協(xié)同開(kāi)發(fā)能力,實(shí)現(xiàn)芯片、系統(tǒng)軟件、功能軟件的全面整合,打造車載智能計(jì)算平臺(tái),兼容產(chǎn)業(yè)鏈上下游的多元需求,在智能網(wǎng)聯(lián)時(shí)代將躍居產(chǎn)業(yè)核心地位。

車載智能計(jì)算平臺(tái)的基礎(chǔ)上ICT企業(yè)進(jìn)一步整合出行服務(wù)、移動(dòng)應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等應(yīng)用生態(tài)服務(wù)能力,或?qū)⒏膶?xiě)汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)格局,如今已經(jīng)看到華為、騰訊、百度等越來(lái)越多的ICT企業(yè)融入汽車產(chǎn)業(yè)鏈。

這種趨勢(shì)下,短期內(nèi)整車企業(yè)將在零部件供應(yīng)鏈獲得更大的主動(dòng)權(quán),靈活比選零部件供應(yīng)商。但長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,缺乏創(chuàng)新能力的整車企業(yè)是否會(huì)在新的產(chǎn)業(yè)格局中喪失話語(yǔ)權(quán),淪為代工廠,將有待時(shí)間去驗(yàn)證。

于是,特斯拉這樣的領(lǐng)先企業(yè)帶頭做出改變。英偉達(dá)的通用芯片方案已經(jīng)不能滿足其自動(dòng)駕駛技術(shù)進(jìn)步的需求,基于其對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景的深刻理解,自研FSD芯片,實(shí)行軟硬一體化開(kāi)發(fā)能夠使其長(zhǎng)期保持行業(yè)領(lǐng)先地位。

結(jié) 語(yǔ)

汽車智能化的浪潮推動(dòng)汽車芯片蓬勃發(fā)展,芯片的發(fā)展定義著汽車智能化形態(tài)。未來(lái)智能汽車產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局如何演變存在諸多不確定性,但可以肯定的是只有掌握芯片等底層核心技術(shù),才能更好的建設(shè)上層應(yīng)用,在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。


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汽車芯片
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