9月21-22日,由蓋世汽車主辦的2023第三屆智能汽車域控制器與中央計算平臺創(chuàng)新峰會在上海成功舉辦,會議于線上線下同步進行。
近年來,分布式汽車電子電氣架構(gòu)的發(fā)展已接近瓶頸,其算力、傳輸速率已難以滿足下一代智能汽車的需求。隨著汽車智能化進程的不斷推進,汽車呈現(xiàn)出顯著的功能集成化趨勢,功能更集中、算力更高、迭代效率更高的集中式域控制架構(gòu)由此應(yīng)運而生。
伴隨著智能汽車的不斷發(fā)展,未來智能汽車域控制器也將呈現(xiàn)出全新的發(fā)展趨勢。在此背景下,蓋世汽車2023第三屆智能汽車域控制器創(chuàng)新峰會聚焦行泊一體化域控制器、中央算力平臺、域控芯片、車規(guī)級操作系統(tǒng)、車云一體中央計算軟件平臺等熱點話題,邀請各界專家展開討論,旨在推動智能電動汽車進一步實現(xiàn)不同功能域的融合拓展,駛?cè)搿?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E7%A1%AC%E4%BB%B6/">硬件趨同、軟硬解耦”新航道。
9月22日,大會第二天如期而至。本次峰會得到了維克多、東軟睿馳、黑莓QNX、零束科技、華陽通用、聯(lián)合汽車電子、華玉通軟、零念科技、Sonatus、映馳科技、泰科電子、芯馳科技、保隆領(lǐng)目、普華基礎(chǔ)軟件、安普魯、華芯開創(chuàng)、至譽科技、智協(xié)慧同、芯旺微電子、廣電計量、卓品智能、富士通南大軟件、小馬智行、戴世智能、希門凱電子、知行科技等54家生態(tài)合作伙伴的大力支持。
整車域控制器軟硬件架構(gòu)設(shè)計要點
當前,客戶需求、產(chǎn)品體驗的提升驅(qū)動著軟硬件架構(gòu)升級。在現(xiàn)有車輛中持續(xù)部署新功能;快速、低成本地推出新功能,通過非常短的V&V周期和持續(xù)集成實現(xiàn)豐富的產(chǎn)品線;協(xié)同車輛參與到智能交通系統(tǒng)中等需求成為整車域控制器演變的驅(qū)動因素。
胡斌|長城汽車電子電器架構(gòu)總工程師
然而,長城汽車電子電器架構(gòu)總工程師胡斌指出,軟硬件設(shè)計也面臨著一定需求矛盾——自動駕駛、高質(zhì)量、持續(xù)部署及快速、低成本地推出新功能往往與汽車的功能安全存在矛盾。那么如何在保證需求滿足的情況下,減少甚至消除這些與設(shè)計需求相悖的矛盾?胡斌認為,在汽車領(lǐng)域,面向服務(wù)的方法(SOA)和域融合的硬件架構(gòu)分別能從軟硬件層面解決上述矛盾。
最后,胡斌表示,長城汽車作為OEM一員希望能表達以下觀點:
以客戶、客戶體驗為導(dǎo)向的汽車企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅僅是停留在宣傳上,更體現(xiàn)在開發(fā)的流程、組織、能力建設(shè)等各方面;域控制器產(chǎn)品力的競爭最終體現(xiàn)在最大程度地識別客戶需求,并縮小、消除不同需求之間的矛盾,以最小的成本代價滿足及超越客戶的需求;域控制器融合方案的可行性除了技術(shù)可行性外,更多取決于軟硬件落地方案的可行性與兼容性上。最重要的是,主機廠、硬件供應(yīng)商、系統(tǒng)軟件、底層軟件、中間件系統(tǒng)集成方等域控制器利益相關(guān)方建立起“自洽”,而非“互鎖、互斥”的長期利益合作命運共同體的關(guān)系。
用得起的域控:邁向規(guī)?;慨a(chǎn)的國產(chǎn)芯片行泊一體域控
近年來,智能汽車上半場已接近尾聲,截至2022年,國內(nèi)搭載輔助駕駛系統(tǒng)的乘用車市場滲透率已達34.9%。保隆科技子公司保隆領(lǐng)目總經(jīng)理蔣鑫認為,在智能化下半場,以數(shù)據(jù)為驅(qū)動,L2、L2++有望逐步升維至L3,并邁向規(guī)?;穆涞亓慨a(chǎn)。
此外,在當前的市場中,行泊一體交付量快速提高,25-40萬元價格區(qū)間的車型成為行泊一體域控制器搭載的主力,2023年搭載行泊一體車型均價有望下探至25萬元以下。然而,如何實現(xiàn)功能迭代和降本的平衡,仍是亟待解決的行業(yè)痛點。
蔣鑫|保隆科技子公司 保隆領(lǐng)目總經(jīng)理
蔣鑫進一步表示,當前階段要實現(xiàn)行泊一體域控制器的規(guī)模化量產(chǎn),需要同時滿足終端用戶和主機廠的需求,即打造終端用戶愿意用、用得起,以及主機廠所需的平臺化、可快速迭代的行泊一體域控制器。“希望我們國產(chǎn)化的芯片和行泊一體域控能為大家?guī)怼纫?、又要、還要’的效果?!?/p>
保隆領(lǐng)目打造的國產(chǎn)芯片行泊一體域控方案基于黑芝麻A1000芯片,可實現(xiàn)L2-L2++的行車功能及記憶泊車功能,并希望通過OTA實現(xiàn)向城區(qū)NOA和AVP功能的升級。通過6V5R1L的傳感器架構(gòu),可支持BEV算法部署和數(shù)據(jù)閉環(huán)。今年,該行泊一體域控制器產(chǎn)品也將實現(xiàn)裝車量產(chǎn)。
面向服務(wù)還是面向安全?域控通信的挑戰(zhàn)與實踐
上海零念科技有限公司創(chuàng)始人&CEO柯柱良分享了當前在SOA架構(gòu)下面臨的痛點、挑戰(zhàn)以及零念科技對此的思考和解決方案。
柯柱良|上海零念科技有限公司創(chuàng)始人&CEO
從分布式架構(gòu)到域控架構(gòu)再到中央計算架構(gòu),域控通信方式也在隨之演變。當前,域控架構(gòu)的通信方式已逐步過渡至依托于以太網(wǎng)的通信,智能化的演進不斷推進著EE架構(gòu)的延展。
未來十年,電子電氣架構(gòu)將如何延伸?上海零念科技有限公司創(chuàng)始人&CEO柯柱良認為,整車EE架構(gòu)的“上半場”是智能化,“下半場”是安全性和降成本。將EE架構(gòu)的痛點細化至數(shù)據(jù)通信,新EE架構(gòu)下的數(shù)據(jù)通信存在以下挑戰(zhàn):
第一,通信網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜,且成本高昂;
第二,新的SOA軟件架構(gòu)雖然在靈活性、拓展性上有優(yōu)勢,但無法真正解決汽車的實時性、可靠性要求;
第三,數(shù)據(jù)通信安全標準尚未統(tǒng)一。
從軟件的角度考慮,柯柱良認為,下一代智能汽車軟件操作系統(tǒng)OS3應(yīng)從高安全、面向服務(wù)架構(gòu)、可拓展、開放四個方面進行發(fā)力,解決上述EE架構(gòu)的痛點,推動EE架構(gòu)向前演進。對此,零念科技推出確定性調(diào)度中間件PowerDS和確定性通信產(chǎn)品PowerDC,以幫助客戶實現(xiàn)更安全的智能駕駛和自動駕駛,同時有助于實現(xiàn)更低延時的中央網(wǎng)關(guān)、充分榨取SoC算力、MCU算力釋放、整車以太網(wǎng)化等。
全場景車規(guī)芯片助力跨域融合
芯馳科技資深產(chǎn)品市場總監(jiān)金輝分享了芯馳科技作為芯片設(shè)計公司對于跨域融合的看法。
當前電氣電氣架構(gòu)的演變正處于典型的域控制器階段,距離2030年的中央計算階段仍有6-7年的過渡期。金輝認為,在這個過渡階段,實際上有無限的可能,也帶來了大量的差異化、定制化需求。對此,芯馳科技以全場景的芯片布局直面未來的中央計算挑戰(zhàn)。
金輝|芯馳科技資深產(chǎn)品市場總監(jiān)
芯馳的中央計算層產(chǎn)品已覆蓋智能座艙、ADAS、中央網(wǎng)關(guān),同時在域控層、分布層都有相應(yīng)的產(chǎn)品布局。以智能座艙芯片為例,芯馳豐富的產(chǎn)品線覆蓋儀表、娛樂、360幻視、DMS、HUD等主流座艙功能。其X9座艙系列的最新產(chǎn)品X9SP可謂“一芯全能”,具備高性能、高安全的雙高配置,CPU算力達到100KDMIPS,支持多達10個屏幕和4K屏幕的輸出。在座艙生態(tài)上,芯馳與國內(nèi)外眾多的汽車軟件生態(tài)伙伴合作都已針對芯馳X9的產(chǎn)品完成了適配。目前,芯馳的智能座艙芯片產(chǎn)品已獲70+量產(chǎn)定點,在國內(nèi)外均已實現(xiàn)量產(chǎn)。
為了讓更多人享受智能出行體驗,金輝呼吁,整個汽車的生態(tài)一定要足夠開放,“要自洽,而不是互斥,只有這樣才能做到更加地綠色、智能化、安全,從而讓更多人享受到智能出行的體驗?!?/p>
openVOC框架下的整車域控新生態(tài)
今年,東軟睿馳首次提出openVOC開放技術(shù)框架。
東軟睿馳汽車技術(shù)(上海)有限公司SDV事業(yè)部總經(jīng)理王寧表示,智能化汽車應(yīng)用創(chuàng)新賽道已經(jīng)全面邁入“競速模式”,這對于軟件開發(fā)方式、開發(fā)框架及其配套供應(yīng)鏈都提出了更新、更高的要求?!斑@不是簡單的競爭和比賽,而是看誰在產(chǎn)品迭代和軟件版本的擴展更新性上能有更好的突破?!?/p>
王寧|東軟睿馳汽車技術(shù)(上海)有限公司SDV事業(yè)部總經(jīng)理
域控的新形態(tài)對于軟件能力提出了更高要求,在此背景下,東軟睿馳希望構(gòu)建起軟件生態(tài),并在整車域控和跨域融合中形成新的開發(fā)方式和產(chǎn)品形態(tài)。
openVOC是一種在單芯片方案趨勢下構(gòu)建“整車核心智能化軟件功能”所運用的開放技術(shù)框架,在軟硬解耦、軟軟分層之下,讓各種智能化應(yīng)用在“一顆芯片”中互不干擾、高效運轉(zhuǎn),使得開發(fā)、部署和調(diào)試更簡單高效。
基于這一系統(tǒng)性的方案,東軟睿馳針對智能車提出廣義OS及其產(chǎn)品。在狹義操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,廣義OS增加了中間件和功能軟件,從而提供統(tǒng)一的通信接口、通信能力及基礎(chǔ)服務(wù),構(gòu)建更多整車業(yè)務(wù)層面需要的功能,并封裝成基礎(chǔ)系統(tǒng)服務(wù)與整車系統(tǒng)服務(wù)。王寧表示,在標準化的過程中,東軟睿馳希望能夠?qū)a(chǎn)軟件的標準化量產(chǎn)、繁榮和推廣起到一定推進作用。
星靈架構(gòu)中央計算平臺的思考與實踐
在過去幾年的國內(nèi)外汽車市場中,國產(chǎn)品牌的銷量和市場份額持續(xù)走高,出口增速也不斷加快,這背后是國內(nèi)汽車工業(yè)研發(fā)能力和活力的提升。
隨著智能化時代的到來,車企的產(chǎn)品開發(fā)模式、用戶運營模式和服務(wù)模式也正發(fā)生巨變。面向加速迭代的產(chǎn)品功能和電子電氣架構(gòu),廣汽也做出了技術(shù)路線選擇:跳過中間階段,直接從分布式架構(gòu)進入中央計算架構(gòu)。
吳凡|廣汽研究院智能網(wǎng)聯(lián)中心星靈架構(gòu)副總監(jiān)
廣汽的星靈架構(gòu)由3個核心計算單元和4個區(qū)域控制器構(gòu)成,并采用了高速車載以太網(wǎng)為主干,結(jié)合5G通信技術(shù),形成車內(nèi)外高速互聯(lián)的架構(gòu)。其中,3個核心計算單元包括中央運算單元、自動駕駛控制單元、信息娛樂控制單元。廣汽研究院智能網(wǎng)聯(lián)中心星靈架構(gòu)副總監(jiān)吳凡介紹,這套架構(gòu)相比過去的分布式架構(gòu),整個平臺的總算力提升了50倍,網(wǎng)絡(luò)通訊速率提升了10倍。
吳凡認為,高度集成、車云融合是星靈架構(gòu)最核心的兩大特征。其中央運算單元搭載NXP S32G399網(wǎng)關(guān)計算芯片,且目前已將這顆芯片的算力用到極致,其功能集成度足以彰顯。吳凡表示,星靈架構(gòu)將為汽車的智能化提供無限的想象空間。
NVIDIA高性能AI計算平臺助力艙駕跨域融合創(chuàng)新
當前,AI是汽車行業(yè)的創(chuàng)新驅(qū)動力已成為共識。作為基礎(chǔ)設(shè)施,AI計算平臺將對艙駕融合、中央計算平臺起到關(guān)鍵作用。NVIDIA自動駕駛軟件總監(jiān)馮棟棟從數(shù)據(jù)中心AI計算平臺和車端AI計算平臺兩個維度進行了分享。
馮棟棟|NVIDIA自動駕駛軟件總監(jiān)
NVIDIA在1999年發(fā)明的GPU圖形處理器激發(fā)了PC游戲市場的增長,重新定義了現(xiàn)代計算機圖形。 為了進一步滿足AI 模型的復(fù)雜性和模型參數(shù)爆炸式增長,尤其是為了支持處理數(shù)百 TB 數(shù)據(jù)的深度推薦系統(tǒng) 和包含數(shù)千億參數(shù)的對話式 AI。 我們推出了讓這些大型模型能夠快速訪問大型內(nèi)存池的 Grace CPU 以及CPU + GPU 緊密結(jié)合的新架構(gòu)。此外,NVIDIA還提供BlueField 3 DPU、Smart NIC、NVSwitch、NVIDIA DGX SupperPOD? 和NVIDIA Base Command? 等產(chǎn)品,助力用戶更方便地搭建AI數(shù)據(jù)中心。
在汽車生命周期數(shù)字化方面,目前許多整車廠也正基于NVIDIA的生成式AI和Omniverse構(gòu)建自己的工業(yè)數(shù)字化產(chǎn)品?!盎谏墒紸I及Omniverse,我們的全球多個OEM客戶已經(jīng)通過數(shù)字化來實現(xiàn)分布在世界各地的工程師可以實時的全球協(xié)作,包括汽車概念設(shè)計、外觀造型的定制化設(shè)計以及快速設(shè)計迭代。”另外,通過NVIDIA生成式AI和Omniverse亦可實現(xiàn)數(shù)字工廠的設(shè)計和配置、生成數(shù)字工廠的仿真數(shù)據(jù)進行工廠機器人的訓(xùn)練、產(chǎn)線流程優(yōu)化和新車型產(chǎn)線部署。
在車端AI計算平臺方面, 軟件定義汽車意味著計算平臺設(shè)計必須考慮為將來3~5年甚至更長時間的軟件功能升級需求預(yù)留足夠的算力,為滿足未來幾年自動駕駛或者艙駕融合產(chǎn)品更高AI算力的需求,NVIDIA將于2024年為量產(chǎn)客戶提供是全球首款單芯片1000 TFLOPS INT8/FP8 AI算力 的DRIVE AGX Thor AI車端計算平臺。
馮棟棟表示,NVIDIA DRIVE 是我們?yōu)檐浖x汽車推出的端到端平臺,包括DRIVE DRIVE AGX AI 計算平臺, DRIVE OS 軟件平臺、DRIVE Hyperion 數(shù)據(jù)采集和開發(fā)套件 、DRIVE Constellation虛擬仿真平臺和DGX高性能AI訓(xùn)練服務(wù)器。NVIDIA將會為更安全、高效的自動駕駛和艙駕融合產(chǎn)品提供更高性能的AI計算平臺。
中央高性能計算單元及冷卻系統(tǒng)
在軟件定義汽車的趨勢下,面向服務(wù)的整車電子電氣架構(gòu)也產(chǎn)生了幾項共性目標,包括數(shù)據(jù)驅(qū)動的工程開發(fā)、虛擬化工程開發(fā)、開發(fā)、測試及集成的快速迭代、新業(yè)務(wù)模式、軟硬解耦和更快的上市速度等。
張伐|大陸集團車聯(lián)網(wǎng)與架構(gòu)事業(yè)群中國區(qū)客戶首席工程師
那么,軟件定義汽車能提供什么價值?大陸集團車聯(lián)網(wǎng)與架構(gòu)事業(yè)群中國區(qū)客戶首席工程師張伐認為,通過軟件的架構(gòu)設(shè)計,可以實現(xiàn)軟件不同層次的迅速迭代,進而幫助主機廠實現(xiàn)功能增值,最終滿足用戶的不同場景需求。另外,通過建立車在邊緣計算,能夠利用云技術(shù)部署汽車行業(yè)的應(yīng)用,達成車云計算協(xié)同,這一架構(gòu)也將支持以大數(shù)據(jù)閉環(huán)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)驅(qū)動工程。
大陸集團認為,服務(wù)器和區(qū)域集成架構(gòu)是普遍認可的行業(yè)趨勢,跨域融合是軟件定義汽車系統(tǒng)解決方案的推動者。集中式的電氣架構(gòu)對于線束和整車成本提出了更高要求,通過跨域融合,能夠減少開發(fā)中的復(fù)雜成都,從而加速汽車功能的落地。
針對跨域融合實踐,大陸集團也推出了自己的中央高性能計算單元解決方案及其冷卻系統(tǒng)。這一即插即用式的HPC整體解決方案將適用于不同客戶的架構(gòu),其冷卻系統(tǒng)通過柔性冷卻板和可疊加式的熱點冷卻器,也將幫助芯片在發(fā)熱情況下迅速散熱。張伐表示,通過可插拔式解決方案,未來用戶可以通過4S店獲得更換硬件的機會。
中央集中式域控制器量產(chǎn)實踐和迭代路徑
嵐圖電子電器硬件開發(fā)高級經(jīng)理陳晴介紹了中央集中式域控制器在嵐圖追光車型上落地的實踐過程,以及嵐圖對于未來中央集中式架構(gòu)應(yīng)用的思考。
陳晴|嵐圖電子電器硬件開發(fā)高級經(jīng)理
陳晴將打造中央集中式域控制器產(chǎn)品面臨的挑戰(zhàn)歸納為多、快、好、省?!拔覀冃枰龈呒啥鹊目刂破?,進行更快速的迭代;在快速迭代過程中,大的控制器需要更可靠的硬件、更復(fù)雜的系統(tǒng)集成,同時我們還要省?!标惽绫硎?,從域集中到中央集中式架構(gòu),單一控制器的成本雖有下降,但用戶并未得到明顯感知。他強調(diào),未來要做的事情是快速增長用戶可感知的價值,“這才是SOA架構(gòu),或者集中式架構(gòu)真實的價值所在?!?/p>
直面多、快、好、省的挑戰(zhàn),嵐圖于去年年底完成了中央集中式域控制器的開發(fā)實踐,并搭載于嵐圖追光。下一步,嵐圖也將基于板級融合和芯片融合的思路,繼續(xù)打造面向未來的中央集中式域控制器,以滿足更高的車型梯度,覆蓋更廣的功能和架構(gòu)開發(fā)需求。
行泊一體化域控制器方案以及行車傳感器配置
在整個功能域架構(gòu)下,電子電氣架構(gòu)的集成將引申出兩條不同的路徑——艙泊一體和行泊一體。其中,艙泊一體更加適合追求性價比的中低配的車型,而行泊一體可以滿足高速、城市中行車、泊車的全場景智駕功能。
張志文|蓋世汽車研究院副總監(jiān)
蓋世汽車研究院副總監(jiān)張志文表示,早期的行泊一體方案主要采用多SOC芯片,到了后期,將會向更高性價比的單SOC方向發(fā)展。高階版的行泊一體將進一步實現(xiàn)軟件層面的復(fù)用,能夠采用同一套軟件架構(gòu)對智駕方案進行統(tǒng)籌,從而幫助企業(yè)進一步地降低成本,提升開發(fā)效率。在此之前,仍需更大算力的芯片、更先進的傳感器、更成熟的中間件和數(shù)據(jù)閉環(huán)支持高階行泊一體的快速落地。
據(jù)蓋世汽車研究院預(yù)測,2025年,行泊一體的配套量將超過500萬的市場規(guī)模。
按照不同算力進行劃分,行泊一體方案可分為低算力、中算力和高算力平臺。當前,搭載低算力行泊一體的車型起售價主要集中在10-25萬,其中零跑C11、小鵬P7、哪吒S等車型配套量較高,采用10-13V5R方案的占比接近70%。高算力平臺在主要的駕駛輔助功能上基本實現(xiàn)了標配,并在往更高階的城市領(lǐng)航、遙控泊車、記憶泊車方向拓展。而中算力平臺的部分功能由于特斯拉車型需要選配,使得相關(guān)功能滲透率反而低于低算力平臺。
張志文認為,在價格戰(zhàn)的影響下,車企的智駕方案也會出現(xiàn)分化。以L2為主的高性價比智駕方案對于芯片算力需求小于30TOPS,高速領(lǐng)航和城區(qū)領(lǐng)航的發(fā)展則分別帶動了中算力和大算力芯片的發(fā)展。談及未來趨勢,張志文表示,除了技術(shù)上的問題,域融合背后面臨的主要是企業(yè)組織架構(gòu)的挑戰(zhàn),例如未來實現(xiàn)艙駕融合后,座艙和智駕兩個團隊如何更好地實現(xiàn)整合協(xié)同工作。
當下域控制器芯片算力處于“內(nèi)卷”之中,但硬件預(yù)埋程度與芯片的升級速度之間仍有差距,如何破解這一難題?多域融合的趨勢下車企自研對Tier1 價值產(chǎn)生什么影響?域控 Tier1 新秀能否后來居上?傳統(tǒng)的芯片、域控企業(yè)在著手布局軟件算法,而另一端的算法企業(yè)也在籌劃硬件的布局,最終軟硬件如何協(xié)同?由誰占據(jù)主導(dǎo)位置?......
演講結(jié)束后,大會進入圓桌討論環(huán)節(jié),圍繞“從域控到中央計算,多域融合的發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)”主題,幾位嘉賓聚焦于上述話題各抒己見。本次圓桌討論由小鵬汽車嵌入式軟件研發(fā)總監(jiān)鐘斯通主持,參與嘉賓分別為博世中國產(chǎn)品總監(jiān)萬昕、東軟睿馳NeuSAR產(chǎn)品營銷中心銷售總監(jiān)茅海燕、小馬智行產(chǎn)品解決方案總監(jiān)王嘉增、聯(lián)想車計算產(chǎn)品總監(jiān)唐余敏。
至此,2023第三屆智能汽車域控制器與中央計算平臺創(chuàng)新峰會圓滿落下帷幕。蓋世汽車始終緊跟時事,關(guān)注汽車行業(yè)的發(fā)展。舉辦本次論壇,邀請各位嘉賓針對智能汽車域控制器與中央計算平臺發(fā)表見解,并從市場、產(chǎn)品、技術(shù)等多個維度提供跨域融合的嶄新思路與可行路徑,具有推動中國汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、促進生態(tài)圈協(xié)同發(fā)展的意義。