深度阁 人工智能 车载计算平台发展提速,本土供应商该如何站稳脚跟?

车载计算平台发展提速,本土供应商该如何站稳脚跟?

底层芯片在提供硬件芯片外,正在沟通软件算法的能力;中间件企业逐步提供功能软件以及应用软件算法相关业务;主机厂不再仅是零部件集成商,开始自研应用软件相关业务,希望实现产品的自…

随着智驾等级的不断提升,车载智能计算平台成为了实现高等级智能驾驶的关键。传统的控制器在硬件和软件方面存在局限性,而车载智能计算平台采用多款SoC高算力的架构完成异构架构,可以实现高度分层化和模块化的软件设计,支持实时和非实时的操作系统,完成多元化的应用功能。

目前,新势力、部分自主车企已率先进入域集中架构阶段,合资、外资车企陆续跟进。“蔚小理”、上汽等头部企业开始尝试探索跨域融合架构与中央计算架构。随着主机厂对于车载智能计算平台的发力,2023年将是主机厂量产下一代“整车集中+区域控制方案”的关键时间节点。

亿欧智库预测,随着超高算力计算平台的量产、软件技术的快速迭代,中央计算架构会在未来3-5年内实现量产。

智驾功能升级与座舱算力提升,需求驱动车载计算平台加速发展

智驾层面,高等级智能驾驶实现过程中需要一个强大的“大脑”来统一实时分析、处理海量的数据与进行复杂的逻辑运算,因此对其计算能力的要求非常高。车载智能计算平台本质是嵌入式系统,相比于汽车传统控制器ECU,其硬件和软件的复杂度更高,算力更高,功能更强。车载智能计算平台的发展应用成为高等级智能驾驶功能实现的唯一可行方案。

座舱层面,在感知、交互、场景应用持续升级的背景下,座舱芯片需支撑大规模传感器数据处理、持续攀升的AI算法逻辑与海量应用软件服务,座舱数据量与处理需求将超过手机,算力需求飞速增长。车载计算平台多采用异构芯片硬件方案,异构芯片硬件方案包括采用单板卡集成多种架构芯片的方案,以及采用集成多个架构单元的SoC芯片的方案。车载计算平台可通过提高单芯片算力、复制堆叠计算单元等方式实现算力弹性拓展。

车载计算平台产业链边界模糊,本土企业发力提供开放式产业合作模式

通过架构模块看,车载智能计算平台的生态圈主要由传统汽车零部件企业、车载芯片厂商、算法解决方案商、系统软件厂商以及主机厂构成。相较于本土企业,国外大厂已构建了成熟生态以及深度合作关系。

业务发展方面,车载智能计算平台产业链上下游企业不断拓展自身业务线、提升软硬件协同发展的能力。底层芯片在提供硬件芯片外,正在沟通软件算法的能力;中间件企业逐步提供功能软件以及应用软件算法相关业务;主机厂不再仅是零部件集成商,开始自研应用软件相关业务,希望实现产品的自主可控。企业业务不断拓展过程中,也为产业链提供更加开放多元的合作模式与可能。

整车E/E架构进入域集中阶段,多样化开发模式加速域控产品规模量产

2023年,整车E/E架构已全面进入域集中阶段。当前阶段,汽车域控制器DCU可以很好的解决信息安全,以及电子控制单元的瓶颈问题。博世、大陆等传统Tier1根据汽车电子部件功能将整车划分为智能座舱域、车身控制域、动力总成域、底盘域以及智能驾驶域,利用处理能力更强的多核CPU/GPU芯片相对集中的控制每个域,以取代传统分布式电子电气架构。

域控制开发模式目前可分为5大模式:主机厂委托代工域控制器、Tier1供应商为主机厂提供域控制器、Tier1.5与Tier1/0.5合作提供域控制、Tier0.5提供域控制器、系统集成商委托ODM/OEM代工域控制器。

当前主流模式为Tier1采用白盒或灰盒的交付模式,主机厂掌控应用层开发权限,芯片商提供芯片、开发软件栈和原型设计包,Tier1提供域控制器硬件生产、中间层以及芯片方案整合。例如英伟达+德赛西威与智己、Mobileye+知行科技与极氪,均采用此类合作模式。

域控制器促进产业协同发展,硬件性能与软件算法成为方案落地关键技术

域控制器作为集中式架构的核心,域内大部分功能将由域控制器控制实现。域控制器利用处理能力强大的SoC主控芯片计算,通过系统软件和应用算法实现对域内功能的集中控制,因此域控的发展需要产业上游成熟的配套技术进行支撑。

硬件芯片层,SoC主控芯片提供硬件计算能力,使更多核心功能集中在域控制器内,系统功能集成度提高的同时,对功能感知与执行硬件要求降低。例如超星未来基于自研AI处理架构“平湖”推出的面向L2+智能驾驶量产市场的SoC芯片“惊蛰R1”,可提供16TOPS的AI算力和30KDMIPS的通用算力,通过单芯片实现行泊一体功能。

软件架构层,操作系统主要负责对硬件资源进行合理调配,以保证各项功能的有序进行,并提供丰富的标准化软件接口支持,支撑上层的应用算法。大量的应用算法提供更多功能体验,例如小马智行自研BEV感知算法,大模型识别各类型障碍物等信息,在降低算力需求与无高精地图的情况下,仅用导航地图也可实现高速与城市NOA功能。

跨域融合目标将至,软件层率先融合成为舱驾融合发展最佳思路

域融合阶段,五大功能域之间开始尝试进行跨域融合,虽然不同的主机厂有不同的理解和做法,但发展思路均是先将部分域的功能集成到一个高性能计算单元内,再逐渐聚合更多的功能域,最终实现1个中央计算大脑的目标。智能座舱与智能驾驶域之间的融合为当前被讨论最多的方向-将座舱域和智能驾驶域进行跨域融合,形成舱驾一体域控制器。

目前受限于技术发展和工程化问题,当前智能座舱与智能驾驶的跨域融合率先从功能软件层进行融合。功能软件的融合在SOA架构下,通过以太网或CAN协议把座舱域和智驾域中的信号发送出来共享,使智能座舱与智能驾驶功能应用实现更多的融合创新。

未来随着技术成熟,智能座舱与智能驾驶的域控制器在物理层面进行融合,由一个跨域HPC进行控制,通过内置多个SoC芯片与MCU芯片实现不同功能的支持。当SoC芯片的可靠性得到充分发展时,随着成本的下降与稳定,智能座舱与智能驾驶功能将由一个SoC芯片支持实现。

中央计算为终局目标,主机厂需加速构建软件能力

中央计算平台作为汽车E/E架构发展的最终目标已成为共识,但其实现过程中,依然面临众多技术层的挑战,并在短期内无法实现。中央计算平台在实现过程中,主机厂在产业链当中的主导地位会逐渐深化,因此除了技术相关的壁垒之外,对于主机厂的自身能力也提出了新的挑战。主机厂需要自建软件团队同时提升软件功能的服务能力,此过程中需要解决企业内外部的管理与协调以确保新架构的快速落地与实施。

智能化和软件定义汽车时代,掌握E/E架构和软件主导权的主机厂将占据智能汽车市场高点。为此,国内头部主机厂也正在积极进行中央计算平台的相关布局。目前各家主机厂规划的中央集中式架构形式上并不统一,但无论何种形式,最终目标均是为了实现整车中央计算。

结语

在智能驾驶进入下半场竞赛的关键时期,主机厂开始升级E/E架构,以应对汽车智能化和网联化的发展。在这个关键的时间窗口,谁能够帮助主机厂率先实现硬件模块化的快速替换和迭代升级,以及软件模块的可移植和最大化复用,谁能获得主机厂的青睐,便能率先在新的市场站稳脚跟。

大算力芯片公司将凭借对本地化场景的理解能力,以及良好的工程配套服务能力获得青睐;域控/HPC集成商可通过提升产品可靠性,打造快速迭代的高性价比产品服务于主机厂,获得发展良机;基础软件平台供应商通过共性软件模块的优化,在帮助主机厂快速实现产品落地的过程中获利。

未来,亿欧智库将持续密切关注汽车智能驾驶行业新技术与市场新动态,通过对行业的深度洞察,持续输出更多有价值的研究成果。欢迎读者与我们交流联系,共同助力中国汽车智能驾驶的持续发展。

关于中国智能驾驶功能量产应用的更多内容,详见《2023中国车载智能计算平台发展前瞻性研究报告》,如您有任何问题,欢迎联系报告作者李浩诚,邮箱:lihaocheng@iyiou.com。

报告链接:https://www.iyiou.com/research/202307181245

本文来自网络,不代表深度阁立场,转载请注明出处:https://shenduge.cn/index.php/2023/07/26/8b50eb21016e339ebb469a42f8c37056/

作者: admin

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