2022年11月8日-10日,由中國汽車工業協會主辦的第12屆中國汽車論壇在上海嘉定舉辦。作為黨的“二十大”召開后的汽車行業首場盛會,本屆論壇以“聚力行穩 蓄勢新程”為主題,共設置“1場閉門峰會+1個大會論壇+16個主題論壇”,以汽車產業的高質量發展為主線,與行業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、芯片融合發展”上,廣汽集團研究院院長助理、智能網聯技術研發中心主任梁偉強通過視頻發表精彩演講。以下內容為現場演講實錄:
各位領導,各位嘉賓,媒體朋友們,大家好。我是廣汽研究院的梁偉強,非常高興在這里和大家探討,智能汽車與芯片融合發展的問題,也感謝中國汽車論壇為我們創造了這個寶貴的交流機會。
很遺憾今天不能親臨現場,同大家一起交流學習,只能以線上的形式分享一些我對于智能汽車和芯片的認識,我將圍繞“新型電子電氣架構的發展對車載芯片的挑戰”這一主題,與各位領導、專家學者,分享我們在這場產業變革中的思考、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發展的歷程
汽車從誕生以來,從由機械車,發展到電子驅動的電控車,再到如今由芯片和軟件定義的智能車,就像手機從單純的通話工具,進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,我認為智能汽車可比作“四個輪子+超級電腦”,它以先進的電子電氣架構為基礎,通過各種豐富的軟件和外設實現豐富功能,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者,創造更宏大的生態。而在這其中,電子電氣架構、云平臺、智能駕駛、智能座艙等,將是整車企業未來一定要掌握的核心能力。
智能駕駛在大算力AI芯片、多源感知技術等先進技術要的驅動下,快速發展,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域,L4將逐步在個別場景實現。
隨著AI、生物識別等技術的廣泛應用,下一代座艙將通過車云一體化技術,和智能化場景服務,融合云端生態,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、網聯化、大數據、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和開發流程提出了新的要求和挑戰。需要我們從高速通訊、安全、軟硬解耦、車云一體等方面,著手構建新的電子電氣架構。
所以汽車的智能化快速發展,也對汽車的電子電氣架構也提出了新的挑戰,促使電氣架構從分布式向域控和集中計算式電子電器架構發展,讓汽車實現越來越多樣的功能和場景。
我認為新一代電子電氣架構的發展,構建涵蓋芯片、操作系統等各方面的軟硬件分層標準化體系,將有助于加強產業協作,減少重復建設和重復開發,避免產業資源的浪費,有助于推動汽車行業形成新的產業生態體系。
下面我談一下電子電氣架構的發展,對車載芯片提出了新的需求
新一代電子電氣架構的傳輸速率、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、超高算力、超大帶寬等復雜需求。可以說,芯片性能和集成度直接決定了電子電氣架構的形態,從而決定了智能汽車的性能和表現。這也更進一步推動了高性能芯片需求的快速增長。
以智能駕駛為例:智能駕駛軟件開發復雜,豐富的開發工具將提高,功能軟件開發效率;復雜的算法需要強大的AI算力資源和高性能CPU來支持;而隨著傳感器數量和性能的進一步提升,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,新型電子電氣架構促使芯片向集成化和多樣化發展。一方面,集成化程度提高,帶動控制器數量減少、部分芯片被整合到主芯片中;另一方面,新技術與新需求的誕生,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與應用。
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展。根據預測,電動車的半導體含量約為燃油車的2倍,而智能化更會讓汽車的半導體含量成倍增加。
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體行業需求的預期不足,加上新冠疫情、貿易摩擦等多種因素,導致了智能汽車的芯片和零部件供應波動,這使整車企業對供應鏈安全保障、掌控核心產業鏈,成為發展智能汽車的關鍵問題。
接下來,我介紹一下廣汽在電子電器架構和芯片領域的發展與實踐
廣汽近年來一直圍繞新一代電子電氣架構進行開發,布局了芯片應用、核心域控設計、架構設計、功能軟件開發、云平臺和大數據應用等多領域,并運用了大量原創性的設計理念和技術。
廣汽全新的車云一體化集中式電子電氣架構——星靈架構,將在明年全新的純電平臺上率先量產。相比廣汽上一代電子電氣架構平臺,新架構的算力提升超過50倍,數據傳輸速率提升10倍,線束回路減少約40%,控制器減少約20個,新架構實現了性能的全面提升。
廣汽也在積極布局智能網聯核心零部件的自研與產業化,基于“平臺先行、技術先行”的開發理念,廣汽早在2013年開始,就發展了3條產品線,涵蓋了TBOX、VBOX、以太網網關、AVNT、輔助駕駛系統等產品,累計出貨量超過600萬套。經過十多年深耕零部件產業,廣汽構建了堅實的軟硬件自主研發能力,也為開展芯片的多元應用、搶占先機,奠定了基礎。
針對芯片供應鏈安全問題,廣汽堅持 “同芯多源”理念,從芯片替代設計和整機替代設計;采用四種“從易到難”方案,在零部件設計階段,針對同一類芯片的多個來源方案,進行適配設計與測試,同時在底層及中間件方面加大冗余開發,確保芯片供應的同時,提升硬件平臺的柔性。
廣汽正在通過構建汽車芯片認可和保障評價體系、物料數據庫、儲備不同芯片的技術方案等措施,逐步建立了多元化的,汽車電子產業供應生態體系,保障供應鏈的穩定;同時,以自主研發控制器為試驗田,逐步實現芯片及關鍵零部件的多元化自主可控。
我們希望能在國家政策導向下,結合廣汽發展規劃,將貫徹“以點帶面,分步實施,全面開展,長期執行” 的方針;系統推進構建芯片生態,通過“打基礎” 、“強應用” 、“建生態“三步走,建立汽車電子產業開發與供應生態體系,助力我國汽車和芯片行業的共同發展。
最后總結一下,我認為
1. 隨著汽車智能化、電動化的快速發展,汽車電子電氣架構向集中式發展的趨勢,不可逆轉。
2. 高算力、高帶寬、多核異構的高性能芯片是未來發展的關鍵
3. 要堅持 “同芯多源”理念,從整車、系統、零部件各層級提升,設計與研發能力;采用多種方案提高設計方案和供應鏈的柔性,保障產業鏈穩定
4. 希望芯片企業和整車企業加強溝通與合作,共同定義在新型電子電器架構下的芯片,以車企的需求拉動芯片設計和生產,構建更加緊密生態圈。
以上就是我的分享,謝謝各位!
(注:本文根據現場速記整理,未經演講嘉賓審閱)