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从“舱泊一体”到“舱驾一体”时代,哪些环节将受影响?

2023/02/07
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智能座舱和自动驾驶在各自领域内卷多年之后,2023年两个领域的融合将为行业带来哪些新的机遇和挑战?供应链哪些环节将受到影响?

 

从“一芯多屏”到“跨域融合”,“智能座舱+自动驾驶”的组合逐渐成为各大新能源汽车品牌最重要的竞争力和卖点。随着超过1000TOPS算力的座舱芯片逐渐商用,座舱的应用和生态将产生跳跃式的发展。

从“行泊一体”到“舱泊一体”,再到“舱驾一体”,座舱的四大阶段

从技术路径来看,智能座舱的发展大致经历四个阶段:

第一个阶段是传统架构,采用分布式结构,芯片算力要求较低,主要用MCU来进行控制,比如NXP的i.MX6系列。

第二个阶段是域控制架构,信息娱乐系统和汽车仪表通过虚拟层实现一机多屏,达到更丰富的娱乐和整车控制体验。这个时候芯片的算力要求进一步提高,从MCU控制转为采用SOC控制。其代表为TI的Jacinto 6或Intel的A3900 series。

第三个阶段则是域融合架构。仍然采用域控制器架构,但支持多个域融合的一体化解决方案,并支持神经网络运算。将座舱、智能驾驶、网联等多种应用体验合二为一。这个阶段出现了将泊车功能融合到座舱域即舱泊一体的方案。泊车功能会涉及到一些人机交互的设计,把泊车功能融入到座舱,座舱域控制器会得到更多的泊车信号,进而能够更好地去做泊车场景下的人机交互设计;把低速泊车功能融合到座舱,可以把原来泊车的控制器省掉,能够节省一定的成本。

某主机厂智能驾驶系统设计负责人认为,低速泊车融入到座舱也有功能集成化趋势的因素。早期的360环视都有单独的控制器,需要接入4个鱼眼摄像头;后来,360环视和自动泊车辅助APA进行融合,升级到融合泊车功能,控制器的性能也需要再次升级,并且需要接入4个鱼眼摄像头+12个超声波雷达;再往后发展,随着座舱的智能化升级,座舱SOC具备了更强的CPU算力和AI算力,也能够支持更多的传感器接口,比如高通已量产的座舱芯片S A 8155中嵌入了AI加速计算,算力达8TOPS,最多可支持6个摄像头。座舱具备了集成泊车功能的内外条件,于是,便有了把泊车功能融合到座舱的技术需求出现。

这个阶段对于SOC的算力要求进一步提升,其代表就是高通的snapdragon 8155以及英伟达 的Orin X。

第四个阶段进阶架构。这个时候智能驾驶域域整个座舱域实现融合,形成更高性能的舱驾一体HPC。座舱域和自驾域融合会带来软件复杂度的高速增长,会用到多系统、虚拟机以及各类中间件,其中系统层面将非实时的操作系统和实时的操作系统融合到一起,整个软件系统复杂程度大幅提升,带动软件在整个产业链中的价值进一步提升。同时对于主控SOC的算力要求呈现倍数的增长(GPU算力超过320TOPS)。这里的芯片代表就是NVIDIA的Drive Thor和高通的Snapdragon Rideflex,GPU算力均超过2000TOPS。均通过单芯片支持自动驾驶和智能座舱服务,而凭借自己的通信技术,高通还支持车联网的解决方案。目前,吉利极氪品牌官宣将是NVIDIA Drive Thor的首个量产合作客户。预计未来30万左右的新能源汽车将成为单芯片方案的主要客户。

各大厂商如何布局“舱驾一体”产品?

从上述四个阶段来看,汽车智能化经历过“行泊一体”、“舱泊一体”后,接下来将进入“舱驾一体”时代。一颗性能强大的芯片或芯片组,组成的中央计算中心将取代过去的分布式计算。面对这一集中化趋势,包括博世、大陆集团、德赛西威、安波福在内的多家一线Tier1厂商都在积极布局,调整自己的产品方案。目前国内多个自主品牌(包括理想、小鹏、埃安、路特斯等)都在开发全新一代中央计算E/E架构核心技术与车型产品,以进一步提升整车的智能化集成水平。

部分座舱平台已经实现了舱泊一体,来源:九章智驾

2022年4月,德赛西威全球首发其第一代智能计算平台(Intelligent computing platform,ICP)产品“Aurora”。该公司称,这一平台实现了从“域控”到“中央计算”的跨越式技术落地,是当前行业内首款可量产的车载智能计算平台。作为智能化汽车大脑,该平台在硬件上融合了目前主流的大算力芯片,例如Orin、SA8295、A1000等,使总算力达到2000TOPS以上,同时将CPU、GPU、AI等进行了硬件原子化封装,更利于算力共享;软件上则集成了智能座舱、智能驾驶、网联服务等核心功能域,实现了跨域融合,满足未来电子电气架构在高计算性能、高功能安全性、硬件持续升级能力等多层级需求。

8月,德赛西威与长安汽车签署战略合作协议,双方将基于各自优势资源,在域控制器领域深入合作,共同打造行业领先的中央计算机产品,推进中央计算机相关关键零部件的研发及产品量产落地。

2022年9月,安波福宣布,已成功开发行业首款整车中央计算平台(Central Vehicle Controller)并在中国市场率先应用。这款集成ADAS、车身功能、网关及VCU功能的整车中央计算平台是下一代智能汽车架构的核心系统之一。同时,在基础软件部分, 安波福通过先后参股TTTech、收购Wind River,从而进一步强化SVA平台的软件能力。原因是,智能操作系统+中间件的技术能力将是后续全域电子架构的关键竞争力。

同年9月,哪吒汽车也官宣将在已经开发的哪咤XPC中央计算平台上导入Drive Thor芯片的强大运算性能以及舱驾一体先进架构。

2023年1月的CES展上,博世也展示了自己的最新智能座舱域控制器,将座舱域和泊车、环视等驾驶域功能融为一体。不过博世依然是采用两套芯片做到一个模组里,比如自动驾驶芯片使用英伟达产品,座舱芯片采用高通的产品。在这个方面博世的选择仍然偏保守。

点评:“舱驾一体”时代,供应链哪些环节将收到影响?

随着2022年自动驾驶产业步入寒冬,自动驾驶与座舱的主动融合可能会成为2023年新能源汽车的新的增长点。

在这个过程中,芯片企业的机会和挑战也在增加。智能座舱芯片领域的霸主高通,以及自动驾驶领域的领导者Nvidia将在“舱驾一体”的融合市场狭路相逢。谁将一统智能座舱和自动驾驶两大江湖?

这里的竞争逻辑与座舱芯片的竞争逻辑有所不同。高通可以对瑞萨恩智浦德州仪器等传统座舱玩家实现降维打击,但面对Nvidia,这一套不灵了。

笔者认为,在L2到L3级别的自动驾驶阶段是重要的时间窗口,高通是否能在这个时间段继续延续8155在座舱的强势地位,将决定最终的胜负结果。

除此之外,各大芯片商纷纷通过开源软件和提供工具包SDK和中间件来赋能客户,让客户更容易的开发相关应用。

另一个将会受到影响的是Tier1。域架构融合产品的量产,对传统Tier1企业带来更大冲击。随着电子电气架构的升级变革,硬件逐渐的标准化,软件从硬件中剥离出来,软件和硬件实现解耦,软件定义汽车成为未来方向。在这一过程中,汽车主机厂开始逐渐掌握主动权,开始由自己来定义座舱方案。而Tier1为了不丢掉主导权,则纷纷进行垂直整合,打造软硬件全栈的研发能力,由系统集成商向系统方案解决商转型。所以我们会发现以往只做座舱的Tier1,现在也要开始做泊车方案,包括自动驾驶方案。

汽车主机厂当然也会收到影响。在以往,主机厂的研发部门智驾和座舱是两个独立的部门。智驾内部又分行车和泊车两个不同的团队,再往下可能会分多个不同专业——感知、规控、定位等专业小组;座舱部门会分为HUD、仪表和中控等不同团队。另外,还有专门负责车型的部门,车型部门会围绕车型的EE架构以及系统的一些技术,包括需求定义等开展工作。当车型的功能定义好之后,车型部门相关负责人会找具体的部门来协作。如何做舱驾融合方案,则由哪个部门主导来进行开发则可能需要重新调整组织架构。笔者认为,主要取决于自动驾驶的不同阶段,在L2级别或以下的时候,座舱的功能和团队更加复杂,相对来说泊车团队较小,因此可以座舱部门主导。但随着L3级别以上发展,自动驾驶的方案复杂度会直线上升,这个时候可能就需要自动驾驶部门来主导了。

最后一个将受到直接影响的可能很多人想不到,笔者认为是消费电子产业。目前特斯拉的座舱芯片采用X86架构的AMD主控,其性能已经达到游戏主机的水平。未来汽车的计算中心的算力将超过PC达到服务器级别。其中过剩的算力除了用于座舱控制、自动驾驶控制以外,将会产生更大的想象空间。有可能汽车将成为消费者最强大的移动计算中心和数据存储中心。而我们的手机、PC和可穿戴产品则可通过云服务调取自己汽车的算力。有一句话叫,毁灭你,与你无关。这一变化或将深刻的改变消费电子产业。

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