2022年11月8日-10日,由中國汽車工業(yè)協(xié)會主辦的第12屆中國汽車論壇在上海嘉定舉辦。作為黨的“二十大”召開后的汽車行業(yè)首場盛會,本屆論壇以“聚力行穩(wěn)
蓄勢新程”為主題,共設(shè)置“1場閉門峰會+1個大會論壇+16個主題論壇”,以汽車產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展為主線,與行業(yè)精英一起貫徹新精神,研判新形勢,共商新舉措。其中,在11月9日下午舉辦的“主題論壇3:汽車、芯片融合發(fā)展”上,廣汽集團(tuán)研究院院長助理、智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)研發(fā)中心主任梁偉強(qiáng)通過視頻發(fā)表精彩演講。以下內(nèi)容為現(xiàn)場演講實錄:
各位領(lǐng)導(dǎo),各位嘉賓,媒體朋友們,大家好。我是廣汽研究院的梁偉強(qiáng),非常高興在這里和大家探討,智能汽車與芯片融合發(fā)展的問題,也感謝中國汽車論壇為我們創(chuàng)造了這個寶貴的交流機(jī)會。
很遺憾今天不能親臨現(xiàn)場,同大家一起交流學(xué)習(xí),只能以線上的形式分享一些我對于智能汽車和芯片的認(rèn)識,我將圍繞“新型電子電氣架構(gòu)的發(fā)展對車載芯片的挑戰(zhàn)”這一主題,與各位領(lǐng)導(dǎo)、專家學(xué)者,分享我們在這場產(chǎn)業(yè)變革中的思考、實踐與探索,供各位同仁了解。
首先我回顧一下電子電氣架構(gòu)發(fā)展的歷程
汽車從誕生以來,從由機(jī)械車,發(fā)展到電子驅(qū)動的電控車,再到如今由芯片和軟件定義的智能車,就像手機(jī)從單純的通話工具,進(jìn)化為實時在線的智能終端一樣,我們相信,智能汽車也將成為新的移動終端。
在這樣的趨勢下,我認(rèn)為智能汽車可比作“四個輪子+超級電腦”,它以先進(jìn)的電子電氣架構(gòu)為基礎(chǔ),通過各種豐富的軟件和外設(shè)實現(xiàn)豐富功能,加上云端的賦能,為用戶提供個性化出行體驗,也能通過引入外部開發(fā)者,創(chuàng)造更宏大的生態(tài)。而在這其中,電子電氣架構(gòu)、云平臺、智能駕駛、智能座艙等,將是整車企業(yè)未來一定要掌握的核心能力。
智能駕駛在大算力AI芯片、多源感知技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)要的驅(qū)動下,快速發(fā)展,未來將主要分為三條賽道,其中高級智能輔助駕駛,將成為下一階段的主要競爭領(lǐng)域,L4將逐步在個別場景實現(xiàn)。
隨著AI、生物識別等技術(shù)的廣泛應(yīng)用,下一代座艙將通過車云一體化技術(shù),和智能化場景服務(wù),融合云端生態(tài),拓展場景邊界,為用戶提供多模的交互體驗、好玩的獨立空間、實時的健康助理,甚至構(gòu)建元宇宙入口,滿足用戶群體的多樣化需求。
總的來說,汽車在智能化、網(wǎng)聯(lián)化、大數(shù)據(jù)、軟件定義汽車、個性化等方面帶來的新變化對汽車的電子電氣架構(gòu)和開發(fā)流程提出了新的要求和挑戰(zhàn)。需要我們從高速通訊、安全、軟硬解耦、車云一體等方面,著手構(gòu)建新的電子電氣架構(gòu)。
所以汽車的智能化快速發(fā)展,也對汽車的電子電氣架構(gòu)也提出了新的挑戰(zhàn),促使電氣架構(gòu)從分布式向域控和集中計算式電子電器架構(gòu)發(fā)展,讓汽車實現(xiàn)越來越多樣的功能和場景。
我認(rèn)為新一代電子電氣架構(gòu)的發(fā)展,構(gòu)建涵蓋芯片、操作系統(tǒng)等各方面的軟硬件分層標(biāo)準(zhǔn)化體系,將有助于加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)協(xié)作,減少重復(fù)建設(shè)和重復(fù)開發(fā),避免產(chǎn)業(yè)資源的浪費,有助于推動汽車行業(yè)形成新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。
下面我談一下電子電氣架構(gòu)的發(fā)展,對車載芯片提出了新的需求
新一代電子電氣架構(gòu)的傳輸速率、算力成倍增長,并對信息安全、功能安全、實時性等多方面都有了更高的要求;這也對核心芯片的性能提出了新的需求,需滿足多核異構(gòu)、超高算力、超大帶寬等復(fù)雜需求??梢哉f,芯片性能和集成度直接決定了電子電氣架構(gòu)的形態(tài),從而決定了智能汽車的性能和表現(xiàn)。這也更進(jìn)一步推動了高性能芯片需求的快速增長。
以智能駕駛為例:智能駕駛軟件開發(fā)復(fù)雜,豐富的開發(fā)工具將提高,功能軟件開發(fā)效率;復(fù)雜的算法需要強(qiáng)大的AI算力資源和高性能CPU來支持;而隨著傳感器數(shù)量和性能的進(jìn)一步提升,需要更加豐富的SoC的接口資源,和更高的傳輸帶寬;智能駕駛對安全性要求高,因此對智駕相關(guān)的芯片提出了,更高的功能安全的要求。
除了性能的需求以外,新型電子電氣架構(gòu)促使芯片向集成化和多樣化發(fā)展。一方面,集成化程度提高,帶動控制器數(shù)量減少、部分芯片被整合到主芯片中;另一方面,新技術(shù)與新需求的誕生,也催生了如超高速通訊芯片、高性能傳感芯片、生物識別芯片等新型芯片的研發(fā)與應(yīng)用。
而電動化、智能化的快速普及,也快速推動了功率芯片、控制芯片、高性能SOC等各類芯片需求的快速增加,同時也促使芯片向集成化發(fā)展。根據(jù)預(yù)測,電動車的半導(dǎo)體含量約為燃油車的2倍,而智能化更會讓汽車的半導(dǎo)體含量成倍增加。
隨著智能汽車對芯片需求的急劇增加,而且大家對汽車半導(dǎo)體行業(yè)需求的預(yù)期不足,加上新冠疫情、貿(mào)易摩擦等多種因素,導(dǎo)致了智能汽車的芯片和零部件供應(yīng)波動,這使整車企業(yè)對供應(yīng)鏈安全保障、掌控核心產(chǎn)業(yè)鏈,成為發(fā)展智能汽車的關(guān)鍵問題。
接下來,我介紹一下廣汽在電子電器架構(gòu)和芯片領(lǐng)域的發(fā)展與實踐
廣汽近年來一直圍繞新一代電子電氣架構(gòu)進(jìn)行開發(fā),布局了芯片應(yīng)用、核心域控設(shè)計、架構(gòu)設(shè)計、功能軟件開發(fā)、云平臺和大數(shù)據(jù)應(yīng)用等多領(lǐng)域,并運用了大量原創(chuàng)性的設(shè)計理念和技術(shù)。
廣汽全新的車云一體化集中式電子電氣架構(gòu)——星靈架構(gòu),將在明年全新的純電平臺上率先量產(chǎn)。相比廣汽上一代電子電氣架構(gòu)平臺,新架構(gòu)的算力提升超過50倍,數(shù)據(jù)傳輸速率提升10倍,線束回路減少約40%,控制器減少約20個,新架構(gòu)實現(xiàn)了性能的全面提升。
廣汽也在積極布局智能網(wǎng)聯(lián)核心零部件的自研與產(chǎn)業(yè)化,基于“平臺先行、技術(shù)先行”的開發(fā)理念,廣汽早在2013年開始,就發(fā)展了3條產(chǎn)品線,涵蓋了TBOX、VBOX、以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、AVNT、輔助駕駛系統(tǒng)等產(chǎn)品,累計出貨量超過600萬套。經(jīng)過十多年深耕零部件產(chǎn)業(yè),廣汽構(gòu)建了堅實的軟硬件自主研發(fā)能力,也為開展芯片的多元應(yīng)用、搶占先機(jī),奠定了基礎(chǔ)。
針對芯片供應(yīng)鏈安全問題,廣汽堅持
“同芯多源”理念,從芯片替代設(shè)計和整機(jī)替代設(shè)計;采用四種“從易到難”方案,在零部件設(shè)計階段,針對同一類芯片的多個來源方案,進(jìn)行適配設(shè)計與測試,同時在底層及中間件方面加大冗余開發(fā),確保芯片供應(yīng)的同時,提升硬件平臺的柔性。
廣汽正在通過構(gòu)建汽車芯片認(rèn)可和保障評價體系、物料數(shù)據(jù)庫、儲備不同芯片的技術(shù)方案等措施,逐步建立了多元化的,汽車電子產(chǎn)業(yè)供應(yīng)生態(tài)體系,保障供應(yīng)鏈的穩(wěn)定;同時,以自主研發(fā)控制器為試驗田,逐步實現(xiàn)芯片及關(guān)鍵零部件的多元化自主可控。
我們希望能在國家政策導(dǎo)向下,結(jié)合廣汽發(fā)展規(guī)劃,將貫徹“以點帶面,分步實施,全面開展,長期執(zhí)行” 的方針;系統(tǒng)推進(jìn)構(gòu)建芯片生態(tài),通過“打基礎(chǔ)”
、“強(qiáng)應(yīng)用” 、“建生態(tài)“三步走,建立汽車電子產(chǎn)業(yè)開發(fā)與供應(yīng)生態(tài)體系,助力我國汽車和芯片行業(yè)的共同發(fā)展。
最后總結(jié)一下,我認(rèn)為
1. 隨著汽車智能化、電動化的快速發(fā)展,汽車電子電氣架構(gòu)向集中式發(fā)展的趨勢,不可逆轉(zhuǎn)。
2. 高算力、高帶寬、多核異構(gòu)的高性能芯片是未來發(fā)展的關(guān)鍵
3. 要堅持 “同芯多源”理念,從整車、系統(tǒng)、零部件各層級提升,設(shè)計與研發(fā)能力;采用多種方案提高設(shè)計方案和供應(yīng)鏈的柔性,保障產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定
4. 希望芯片企業(yè)和整車企業(yè)加強(qiáng)溝通與合作,共同定義在新型電子電器架構(gòu)下的芯片,以車企的需求拉動芯片設(shè)計和生產(chǎn),構(gòu)建更加緊密生態(tài)圈。
以上就是我的分享,謝謝各位!
(注:本文根據(jù)現(xiàn)場速記整理,未經(jīng)演講嘉賓審閱)
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