汽車域控制器是一種集成了多種功能的電子控制單元,用于管理和控制車輛的各種系統(tǒng)。隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展和汽車功能的不斷增加,傳統(tǒng)的單個電子控制單元已經(jīng)無法滿足汽車控制系統(tǒng)的需求。因此,汽車制造商開始采用多個電子控制單元來管理各種系統(tǒng),但這些單元之間的通信和協(xié)調(diào)需要復(fù)雜的軟件算法和硬件設(shè)計,增加了開發(fā)成本和復(fù)雜度。而汽車域控制器可將多個電子控制單元的功能集成到一個單一的控制單元中,從而簡化系統(tǒng)架構(gòu)并降低了成本。
博世將整車電子電氣架構(gòu)發(fā)展劃分為6個階段:模塊化階段(一個功能一個ECU硬件)、功能集成階段、域控制器階段、跨域融合階段、車載中央電腦和區(qū)域控制器階段以及車載云計算階段。根據(jù)博世整車電子電氣架構(gòu)戰(zhàn)略圖,整車電子電氣架構(gòu)當(dāng)前正處于域集中化及跨域融合的關(guān)鍵時期,智駕域、座艙域、動力域、底盤域、車身域等五大域控各司其職,共同構(gòu)成了集中式電子電器架構(gòu)的基礎(chǔ)。
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據(jù)蓋世研究院統(tǒng)計,2022年國內(nèi)自動駕駛、智能座艙域控制器裝載量及滲透率總體呈上升態(tài)勢。其中,自動駕駛域控制器全年裝載量131萬套,月度滲透率由3.7%升至10%;智能座艙域控制器全年裝載量164萬套,月度滲透率由5.2%升至12.2%。
行泊一體域控制器屬于自動駕駛域控制器范疇,能夠?qū)崿F(xiàn)行車與泊車的深度融合,是汽車電子電氣架構(gòu)集中化進(jìn)程中重要的階段性產(chǎn)品,也是當(dāng)前自動駕駛域控市場的主力軍。蓋世整理了 2023 年1-4月汽車終端銷量數(shù)據(jù),統(tǒng)計市場上搭載行泊一體域控制器且比較熱門的車型的銷量,供行業(yè)參考。
圖表1?部分行泊一體域控制器車型銷量及供應(yīng)商
國內(nèi)和國外的域控制器廠商各有優(yōu)劣。國內(nèi)廠商價格較低,本土化程度高,在技術(shù)水平方面已經(jīng)取得了一定的進(jìn)步。國外廠商技術(shù)領(lǐng)先,品牌知名度高,具有全球化的銷售網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)體系,但價格較高,產(chǎn)品和服務(wù)可能不太適應(yīng)中國市場的需求。典型企業(yè)包括:
德賽西威,德賽西威是英偉達(dá)在中國支持的第一家本土自動駕駛 Tier 1,與地平線在智能座艙領(lǐng)域達(dá)成戰(zhàn)略合作。其中,在大算力域控制器領(lǐng)域,IPU03 已在小鵬 P7 和 P5 量產(chǎn),IPU04已在理想 L9 量產(chǎn);
東軟集團(tuán),東軟智能座艙域控制器符合”擬人化”發(fā)展趨勢,采用國內(nèi)外主流高性能車規(guī)級芯片,支持集成AVM、AR導(dǎo)航、DMS、OMS等高算力算法,支持豐富的云服務(wù),可集成豐富生態(tài);
宏景智駕,推出單征程3行泊一體域控制器,單顆SoC支持行車、泊車雙場景,算法分時復(fù)用,經(jīng)過軟件算法的稀疏化和裁剪,該域控制器在低算力平臺上運行游刃有余,突破業(yè)內(nèi)性價比的天花板;
偉世通,全球第一款量產(chǎn)座艙域控制器的產(chǎn)品由偉世通于2018年推出。現(xiàn)在座艙域控制器已經(jīng)成為主機(jī)廠的主流配置,偉世通也在不斷迭代自己的技術(shù),從奔馳第一代、第二代到現(xiàn)在第三代座艙域控制器技術(shù),偉世通的產(chǎn)品在不斷革新。
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域控制器是汽車電子產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,自主研發(fā)和生產(chǎn)域控制器可以推動整個產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化方向升級。隨著全球汽車市場的競爭加劇,自主研發(fā)和生產(chǎn)域控制器可以幫助國內(nèi)汽車廠商提升國際競爭力,在國際市場上獲得更大的市場份額?;诖吮尘?,蓋世汽車推出2023版域控制器供應(yīng)鏈報告,希望帶大家了解更多域控制器行業(yè)的情況信息。
域控制器產(chǎn)業(yè)鏈全景
域控制器廠商按照功能可分為智駕、座艙、底盤、動力、車身五大域控,當(dāng)前行業(yè)玩家主要集中在自動駕駛和智能座艙領(lǐng)域;上游主要為SoC主控芯片及其他各類功能芯片,某些細(xì)分領(lǐng)域已實現(xiàn)一定程度的國產(chǎn)替代;下游整車市場將隨域控制器逐步滲透而進(jìn)一步擴(kuò)大。
圖表2域控制器產(chǎn)業(yè)鏈示意圖
以上為域控制器產(chǎn)業(yè)鏈部分優(yōu)秀企業(yè)
域控制器廠商地域分布
根據(jù)域控制器行業(yè)熱力地圖,域控制器廠商主要分布在上海、北京、廣東、江蘇、浙江、安徽及湖北等地區(qū),這些地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高,汽車產(chǎn)業(yè)比較發(fā)達(dá),有利于域控制器研發(fā)量產(chǎn).
圖表3?域控制器各地區(qū)部分代表性企業(yè)
2022年國內(nèi)域控制器市場競爭格局及配套車型
從2022年市占率來看,除特斯拉域控制器由和碩代工外,國內(nèi)域控制器市場基本由數(shù)家頭部供應(yīng)商占據(jù)主要份額,典型企業(yè)如博世、大陸、偉世通、德賽西威、東軟等正積極布局,有望取得域控制器市場的領(lǐng)導(dǎo)地位。
圖表4?2022年國內(nèi)自動駕駛域控制器市場競爭格局
圖表5?2022年國內(nèi)智能座艙域控制器市場競爭格局
圖表6?2022年自動駕駛域控制器供應(yīng)商及配套車型
域控制器跨域集成:艙駕一體和三域融合是主流趨勢
根據(jù)博世在整車電子電氣架構(gòu)方面的戰(zhàn)略圖,整車電子電氣架構(gòu)的發(fā)展分為三大類,分別是模塊化和集成化架構(gòu)方案(分布式)、集中式域融合架構(gòu)方案和車載電腦云計算架構(gòu)方案。域控制器五大功能域之間存在密切通訊與協(xié)作關(guān)系,為域控制器跨域集成奠定了基礎(chǔ)?!爸邱{+座艙”的艙駕一體方案以及“底盤+車身+動力”的三域融合方案更得青睞,是當(dāng)下的主流趨勢。
目前,國內(nèi)Tier1企業(yè)企業(yè)艙駕一體研究進(jìn)展迅速,2023年底便有很大希望實現(xiàn)落地。其中,德賽西威基于多SoC芯片的艙駕融合方案2022年4月,發(fā)布車載智能計算平臺“Aurora”—— 實現(xiàn)了從域控制器向中央計算平臺的跨越。在硬件層面,該中央計算平臺搭載英偉達(dá)Orin、高通SA8295和黑芝麻華山A1000三大SoC芯片;在功能層面集成智能座艙、智能駕駛、網(wǎng)聯(lián)服務(wù)等多個功能域;在結(jié)構(gòu)形式上采用插拔式結(jié)構(gòu) —— 算力可伸縮配置,用于滿足不同價位車型的多樣化需求。
東軟睿馳基于自主研發(fā)的NeuSAR基礎(chǔ)軟件平臺,通過數(shù)據(jù)驅(qū)動方式,打造了智駕域控架構(gòu)和多域融合架構(gòu),實現(xiàn)面向服務(wù)的靈活拓展與部署,構(gòu)建靈活、穩(wěn)定、可擴(kuò)展的中間件支持平臺,助力OEM實現(xiàn)多樣的自動駕駛功能的快速落地。
創(chuàng)時智駕在硬件層面正在規(guī)劃兩類高性能的艙駕一體域控制器,分別基于J5系列芯片和基于Orin系列芯片;在軟件層面考慮采用成熟的中間件軟件平臺、支持多域融合的CarOS軟件框架和支持應(yīng)用軟件開發(fā)的安全組件產(chǎn)品Safety Copilot。
中科創(chuàng)達(dá)于2022年初,發(fā)布基于高通SA8295芯片的硬件平臺,實現(xiàn)一芯多屏座艙域控方案,并在高算力(CPU算力200K DMIPS、GPU算力3000G FLOPS、 NPU算力30 TOPS)和多攝像頭支持能力下,實現(xiàn)座艙和低速泊車功能的融合,支持360°環(huán)視和智能泊車功能。
另外,“底盤+車身+動力”的三域融合方案也陸續(xù)開始量產(chǎn)落地。典型方案如下:
圖表7?量產(chǎn)上車的三域融合產(chǎn)品
IMS關(guān)鍵零部件及典型供應(yīng)商
1、SoC主控芯片
SoC主控芯片是集成了多種功能的芯片,包括CPU、GPU、DSP等。它可以作為域控制器的核心部件,負(fù)責(zé)管理整個域控制器的運行和控制。具體來說,SoC主控芯片可以通過總線協(xié)議與其他芯片進(jìn)行通信,協(xié)調(diào)各個子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸和處理。同時,它還可以對域控制器的性能進(jìn)行監(jiān)控和管理,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。代表供應(yīng)商:
英偉達(dá):Orin是英偉達(dá)專門為自動駕駛領(lǐng)域設(shè)計的芯片,具備強(qiáng)大的AI計算能力和高精度定位系統(tǒng),可實現(xiàn)高級駕駛輔助和自動駕駛功能,是當(dāng)前主流的自動駕駛大算力芯片。
高通:高通座艙域控芯片采用了先進(jìn)的8納米工藝,配備了強(qiáng)大的CPU和GPU,能夠提供卓越的計算性能和圖形處理能力。
地平線:地平線作為推動智能駕駛在中國乘用車領(lǐng)域商業(yè)化應(yīng)用的先行者,征程系列芯片已然成為智能駕駛域控制器的主流選擇。
2、存儲芯片
存儲芯片是域控制器的重要組成部分,它負(fù)責(zé)存儲和管理車輛的各種數(shù)據(jù)和信息。域控制器通過與存儲芯片的通信,可以讀取和寫入車輛傳感器、執(zhí)行器和控制器的數(shù)據(jù),以及存儲車輛的狀態(tài)信息和控制指令。代表供應(yīng)商:
三星:三星電子以2025年成為全球最頂級的汽車半導(dǎo)體企業(yè)為目標(biāo),正在集中發(fā)展汽車半導(dǎo)體,目前已在在全球DRAM和NAND市場上處于領(lǐng)先地位。
SK海力士:SK海力士不僅將糾錯功能應(yīng)用在DRAM裸片中,而且應(yīng)用在DRAM接口中,以減少汽車內(nèi)存中可能出現(xiàn)的錯誤,確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
兆易創(chuàng)新:兆易創(chuàng)新GD552G大容量產(chǎn)品已通過車規(guī)AECQ-100認(rèn)證,SPI NOR Flash車規(guī)級產(chǎn)品容量已全線鋪齊,GD25車規(guī)級存儲全系列產(chǎn)品已實現(xiàn)在多家汽車企業(yè)批量采用
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3、接口芯片
接口芯片是域控制器的重要組成部分,它負(fù)責(zé)與外部設(shè)備進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)傳輸。接口芯片通常包括多個輸入輸出接口,可以連接各種傳感器、執(zhí)行器和控制器等外部設(shè)備。通過接口芯片,域控制器可以獲取來自外部設(shè)備的實時數(shù)據(jù)和指令,并將控制信號發(fā)送給相應(yīng)的執(zhí)行器。同時,接口芯片還可以對外部設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和管理,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。代表供應(yīng)商:
納芯微:納芯微收發(fā)器芯片可在-40°C至+125°C的寬溫工作范圍內(nèi)穩(wěn)定運行,數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)5Mbps,全系支持CAN FD,提供業(yè)內(nèi)通用的封裝形式,擁有優(yōu)異的EMC性能。
芯力特:芯力特車載CAN/LIN收發(fā)器芯片累計出貨量超過1億顆,與國內(nèi)外十余家主機(jī)廠以及300余家Tier1/Tier2廠商建立業(yè)務(wù)合作關(guān)系,已廣泛應(yīng)用于汽車BCM、EPS、ADAS、AVAS、BMS、TBOX、OBC、OBD、PEPS等眾多領(lǐng)域。
裕太微:在以太網(wǎng)物理層芯片方面,公司已形成不同端口數(shù)、不同速率、多領(lǐng)域、多層級的以太網(wǎng)物理層芯片產(chǎn)品序列;并基于現(xiàn)有的技術(shù)儲備,持續(xù)向交換鏈路等上層芯片領(lǐng)域延伸。
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4、MCU
MCU(微控制器單元)是域控制器的核心部件之一,負(fù)責(zé)控制和管理整個域控制器的運行和數(shù)據(jù)處理。MCU通常包括CPU、內(nèi)存、外設(shè)接口等模塊,可以實現(xiàn)復(fù)雜的計算和控制功能。通過與MCU的配合,域控制器可以實現(xiàn)更加高效和穩(wěn)定的數(shù)據(jù)處理和控制功能,提高整個系統(tǒng)的性能和可靠性。代表供應(yīng)商:
意法半導(dǎo)體:新一代車用微控制器(MCU)Stellar P,可整合CAN-XL 車載通訊標(biāo)準(zhǔn)的微控制器,讓新的汽車平臺能處理不斷成長的資料流程,以維持汽車性能處于巔峰狀態(tài)。
瑞薩:瑞薩MCU產(chǎn)品家族有著全面的產(chǎn)品布局,既包括成熟的8/16/32bit自有內(nèi)核產(chǎn)品,如RL78及RX系列,可以全面覆蓋從低成本到高性能的應(yīng)用場景。
芯馳科技:芯馳科技E3系列產(chǎn)品CPU主頻高達(dá)800MHz,具有高達(dá)6個CPU內(nèi)核,其中4個內(nèi)核可配置成雙核鎖步或獨立運行,填補(bǔ)國內(nèi)高端高安全級別車規(guī)MCU市場的空白。
5、PMIC電源管理芯片
PMIC(電源管理集成電路)是域控制器的重要組成部分,它負(fù)責(zé)管理和控制整個系統(tǒng)的電源供應(yīng)。通過與各種電源模塊的配合,PMIC可以實現(xiàn)對電壓、電流、功率等參數(shù)的精確控制和監(jiān)測,確保系統(tǒng)在各種工作狀態(tài)下都能穩(wěn)定運行。代表供應(yīng)商:
上海貝嶺:公司電源管理、智能計量及SoC、非揮發(fā)存儲器、功率器件和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器等產(chǎn)品領(lǐng)域均有若干技術(shù)層面的高端產(chǎn)品,公司數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、智能計量和部分電源管理芯片等產(chǎn)品達(dá)到了業(yè)內(nèi)先進(jìn)水平。
晶豐明源:晶豐明源是國內(nèi)領(lǐng)先的模擬和混合信號集成電路設(shè)計企業(yè)之一,產(chǎn)品主要有 LED 照明驅(qū)動芯片、內(nèi)置 AC/DC 電源管理芯片、外置 AC/DC 電源管理芯片及 DC/DC 電源管理芯片等。
英集芯:主營業(yè)務(wù)為電源管理芯片、快充協(xié)議芯片,提供的電源管理芯片和快充協(xié)議芯片廣泛應(yīng)用于移動電源、快充電源適配器、無線充電器、車載充電器、TWS耳機(jī)充電倉等產(chǎn)品。
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結(jié)語
域控制器市場正處于放量搭載的快速擴(kuò)張期,同時也正在經(jīng)歷跨域融合、向中央計算平臺和車云計算進(jìn)一步邁進(jìn)的關(guān)鍵過渡期。在這個日益成熟的市場上,競爭和內(nèi)卷已成為行業(yè)常態(tài)。商海沉浮,群雄逐鹿,未來究竟誰能扛鼎成為行業(yè)帶頭人,相信不遠(yuǎn)的將來就可見分曉。