佐思汽研發(fā)布《2024年智能汽車多域融合計(jì)算行業(yè)研究報(bào)告》。
一、OEM主機(jī)廠跨域融合的幾種思路和策略探討
隨著高級(jí)自動(dòng)駕駛對(duì)算力、通訊帶寬、軟件、安全等方面的要求越來越嚴(yán),汽車電子電氣架構(gòu)從域集中架構(gòu)逐步向多域融合,再向中央計(jì)算架構(gòu)演進(jìn)。目前,汽車多域計(jì)算的主要融合思路主要有以下幾種:
中央控制域集成車身、底盤、動(dòng)力、網(wǎng)關(guān)等;
數(shù)字底盤集成智駕、座艙等;駕艙融合計(jì)算平臺(tái);準(zhǔn)中央計(jì)算平臺(tái)(One Box,多采用多板、多芯);
中央計(jì)算平臺(tái)(One Box,多采用單板,搭載單顆或多顆高性能芯片,采用板級(jí)互聯(lián)技術(shù))。
目前市場(chǎng)上,零跑汽車和嵐圖汽車已經(jīng)演進(jìn)到中央計(jì)算平臺(tái),小鵬進(jìn)入準(zhǔn)中央計(jì)算平臺(tái),大部分廠商也進(jìn)入域融合階段,其中駕艙融合計(jì)算平臺(tái)發(fā)展較為火熱。
部分主機(jī)廠和Tier1跨域融合思路
來源:佐思汽研《2024年智能汽車多域融合計(jì)算行業(yè)研究報(bào)告》
隨著自動(dòng)駕駛的發(fā)展,跨域融合勢(shì)在必行,主機(jī)廠正加速落地跨域融合車型。
部分主機(jī)廠跨域融合量產(chǎn)車型總結(jié)
來源:佐思汽研《2024年智能汽車多域融合計(jì)算行業(yè)研究報(bào)告》
蔚來中央計(jì)算平臺(tái)ADAM
蔚來中央計(jì)算平臺(tái)ADAM跨域方案為兩顆芯片集成在同一塊電路板上。中央計(jì)算平臺(tái)ADAM可以讓車內(nèi)不同域之間不再需要編碼解碼,省去了編碼和解碼的芯片、電源、散熱、線束等,通過電路板上的蝕刻電路直接取代千兆以太網(wǎng),智駕和座艙之間跨域數(shù)據(jù)帶寬從千兆大幅提升到16Gbps,實(shí)現(xiàn)10倍以上的傳輸速率提升。
此外,通過跨域算力共享可以更合理分配各個(gè)大算力需求,讓智能駕駛芯片英偉達(dá)Orin X與智能座艙的8295芯片來解決各自擅長(zhǎng)的任務(wù)。
哪吒汽車浩智超算XPC-S32G
2024年6月,哪吒汽車與NXP、經(jīng)緯恒潤(rùn)、Wind River聯(lián)合發(fā)布了首個(gè)融合網(wǎng)關(guān)域控產(chǎn)品:浩智超算XPC-S32G,該產(chǎn)品將首搭哪吒S新款車型于2024年下半年上市。
浩智超算XPC-S32G基于哪吒汽車山海平臺(tái)可成長(zhǎng)式電子電氣EEI架構(gòu)打造:
搭載基于強(qiáng)大的集成開發(fā)環(huán)境所打造面向服務(wù)的SOA軟件架構(gòu)。
哪吒汽車規(guī)劃將浩智超算XPC-S32G作為整車網(wǎng)絡(luò)中樞系統(tǒng)、面向服務(wù)SOA體系架構(gòu)的基礎(chǔ)。該系統(tǒng)可理解為車內(nèi)通信主干網(wǎng)絡(luò)的“中樞”,具備中央網(wǎng)關(guān)、整車熱管理、電池能量管理、動(dòng)力扭矩管理、遠(yuǎn)程診斷、標(biāo)定、全量數(shù)據(jù)采集、SOA型服務(wù)網(wǎng)關(guān)、邊緣計(jì)算及OTA Master九大功能,能夠?qū)崿F(xiàn)高安全跨域功能數(shù)據(jù)的互聯(lián),以及汽車網(wǎng)絡(luò)安全防御,并負(fù)責(zé)車輛控制管理,保障信息以極低延遲輸出,更擁有面向未來的整車功能迭代能力。
二、Tier1 供應(yīng)商跨域融合產(chǎn)品:從艙泊一體、艙駕融合平臺(tái)、中央域控平臺(tái)、準(zhǔn)中央計(jì)算平臺(tái)、中央計(jì)算平臺(tái)等多個(gè)維度布局
產(chǎn)品開發(fā)方向(1):艙泊、艙駕域+功能域(網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)聯(lián)、車身、底盤等)融合
多域融合計(jì)算是汽車智能化發(fā)展的必然趨勢(shì),它可以簡(jiǎn)化整車電子電氣架構(gòu),提高計(jì)算效率,大幅降低方案成本。2024年以來,主機(jī)廠已經(jīng)陸續(xù)落地跨域融合架構(gòu),并逐步迭代至中央計(jì)算平臺(tái)。而Tier 1供應(yīng)商也在跨域融合解決方案上布局了眾多產(chǎn)品,這些方案多采用以下三種方式,即單芯片(One SoC)融合方案、整機(jī)(One Box)融合方案、單板(One Board)融合方案,從目前供應(yīng)商的布局看,做單芯片座艙+智駕融合的方案居多。
然而,中國(guó)市場(chǎng)對(duì)ADAS能力的要求較高,且自動(dòng)駕駛技術(shù)迭代非常迅猛,所以為了保障高階自動(dòng)駕駛的落地,在方案中往往需要同時(shí)配置高性能座艙SoC與高性能的智能駕駛SoC,即單板或One box融合兩個(gè)SoC。在這個(gè)方向上,Tier 1也紛紛加大跨域產(chǎn)品方案的研發(fā),如億咖通、均聯(lián)智行、車聯(lián)天下、博泰、大陸、德賽西威等供應(yīng)商,紛紛推出了相關(guān)跨域融合解決方案。
部分供應(yīng)商跨域融合方案
來源:佐思汽研《2024年智能汽車多域融合計(jì)算行業(yè)研究報(bào)告》
億咖通的跨域融合方案分為“艙泊”、“艙駕”兩個(gè)類型,其中基于“龍鷹一號(hào)”芯片的單芯片“艙泊一體”方案已經(jīng)搭載于銀河E5車型量產(chǎn)上市,實(shí)現(xiàn)了智能座艙、自動(dòng)泊車功能的整合。
而艙駕融合解決方案則計(jì)劃于2025年在車型上量產(chǎn),分為兩個(gè)系列:
其一為面向基礎(chǔ)“艙行泊”功能的高性價(jià)比方案,如“汽車大腦?安托拉系列”,采用了AI算力較強(qiáng)的座艙SoC龍鷹一號(hào),在原座艙能力的基礎(chǔ)上,額外裝配2MP的雙目攝像頭,即可支持“艙行泊”功能的開發(fā),包括HWA(高速公路輔助)、ALC(自動(dòng)變道輔助)、APA(自動(dòng)泊車輔助)、RPA(遙控泊車),以及DMS(駕駛員監(jiān)控系統(tǒng))、全場(chǎng)景語音交互、HMI(人機(jī)界面)等功能。
其二為面向高階“艙行泊”功能的高性能方案 ,如“汽車大腦系列”,通過單板融合智能座艙+智能駕駛兩顆高性能SoC,實(shí)現(xiàn)艙駕一體,通過億咖通云山跨域軟件平臺(tái),算力可以合理分配到各需求模塊,采用PCIe高速數(shù)據(jù)傳輸,傳輸效率比傳統(tǒng)提升10倍以上。在兩顆SoC高算力加持下,支持L2+及以上的高階自動(dòng)駕駛功能,以匹配主流市場(chǎng)對(duì)高階自動(dòng)駕駛的需求。同時(shí)整體架構(gòu)的可拓展設(shè)計(jì)也為未來芯片算力分配提供了更好的靈活性。融合后的軟硬件大幅提升了方案的開發(fā)效率同時(shí)顯著降低了方案的BOM成本。
產(chǎn)品開發(fā)方向(2):車身電子向中央控制延伸,融合數(shù)字底盤、動(dòng)力、新能源系統(tǒng)等
傳統(tǒng)車身電子產(chǎn)品逐步發(fā)展跨域中央控制器產(chǎn)品,進(jìn)一步和底盤、動(dòng)力、新能源系統(tǒng)一起集成。
以聯(lián)合電子為例,為適應(yīng)未來汽車全新E/E架構(gòu)方面客戶對(duì)硬件和軟件的需求,聯(lián)合電子于2021年4月成立了跨域控制業(yè)務(wù)部(先進(jìn)網(wǎng)聯(lián)業(yè)務(wù)部),該部門由原電子控制器業(yè)務(wù)部和車身電子業(yè)務(wù)部門整合而來。2024年開始,組織架構(gòu)進(jìn)一步整合,所有低壓控制器業(yè)務(wù)也將合并到跨域控制業(yè)務(wù)部。
聯(lián)合電子跨域業(yè)務(wù)單元推出了車載計(jì)算平臺(tái)(VCP)、區(qū)域控制器(ZECU)、車身域控制器和智能電網(wǎng)管理模塊(PNG)等硬件產(chǎn)品,以及服務(wù)化的軟件架構(gòu)(SOA)推出USP軟件開發(fā)平臺(tái)。
2023年聯(lián)合電子已獲取并同步為8家客戶開發(fā)新架構(gòu)上的“中央計(jì)算+區(qū)域控制器+SOA”平臺(tái),并在2023年6月實(shí)現(xiàn)中國(guó)市場(chǎng)首個(gè)區(qū)域控制器產(chǎn)品的量產(chǎn),通過區(qū)域化的架構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)近20個(gè)獨(dú)立ECU的集成,通信速率從2M提升至最高1000M。
聯(lián)合電子跨域融合產(chǎn)品部署
來源:佐思汽研《2024年智能汽車多域融合計(jì)算行業(yè)研究報(bào)告》
三、跨域融合軟件平臺(tái):實(shí)現(xiàn)跨域計(jì)算的能力基座
單芯片融合部署多個(gè)功能集合時(shí),軟件復(fù)雜度會(huì)明顯增加,由此為OEM帶來了新的擔(dān)心,也是亟需要解決的問題,億咖通、均聯(lián)智及(NESINEXT)、中科創(chuàng)達(dá)、誠(chéng)邁科技等推出相應(yīng)跨域軟件解決方案。
億咖通·云山(ECARX Cloudpeak)跨域軟件平臺(tái)
針對(duì)跨域融合、中央計(jì)算的發(fā)展趨勢(shì)以及全球交付的實(shí)際量產(chǎn)需求,億咖通推出了面向全球智能汽車市場(chǎng)打造的云山(ECARX Cloudpeak)跨域軟件平臺(tái),采用SOA(面向服務(wù)的架構(gòu))理念設(shè)計(jì),確保了組件的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化,涵蓋了底層系統(tǒng)軟件(Cloudpeak Virtualization)、多操作系統(tǒng)、中間件、上層應(yīng)用模塊以及全球應(yīng)用生態(tài),可與旗下不同計(jì)算平臺(tái)結(jié)合構(gòu)成完整解決方案,輕松實(shí)現(xiàn)功能跨域,目前已在多個(gè)量產(chǎn)車型上實(shí)現(xiàn)部署。
在即將量產(chǎn)發(fā)布的領(lǐng)克Z10智能座艙方案中,得益于ECARX Cloupeak對(duì)于座艙、智駕系統(tǒng)的互聯(lián)互通,將與智駕關(guān)聯(lián)的傳感器感知到的圖像信息通過處理后實(shí)時(shí)呈現(xiàn)在中控屏,同時(shí)融合了座艙域的車道級(jí)導(dǎo)航和智駕域的NOA功能,完美呈現(xiàn)了一個(gè)“人機(jī)共駕”界面,實(shí)現(xiàn)了還原真實(shí)物理世界的沉浸式交互體驗(yàn)。
均聯(lián)智及(NESINEXT)CoreFusion艙駕一體軟件開放平臺(tái)
均聯(lián)智及(NESINEXT)與黑芝麻智能聯(lián)合打造艙駕一體軟件開放平臺(tái),基于武當(dāng)C1296芯片開發(fā),可以很好的解決了單SoC跨域融合功能部署的難點(diǎn)和痛點(diǎn),可為主機(jī)廠以及生態(tài)合作伙伴提供全棧、高效、低成本開發(fā)的操作系統(tǒng)級(jí)軟件底座、開發(fā)工具鏈及生態(tài)體系。
均聯(lián)智行具備成熟的工具鏈,打造了可支撐C1200系列芯片平臺(tái)的智能座艙框架、智能駕駛AP/CP中間件以及自動(dòng)化適配工具。且均聯(lián)智行與黑芝麻智能已合作多年,在艙駕融合操作系統(tǒng)級(jí)的軟件底座、開發(fā)工具鏈及完整的生態(tài)系統(tǒng)等領(lǐng)域已經(jīng)展開了深入的合作。
在中央計(jì)算架構(gòu)趨勢(shì)下,車載操作系統(tǒng)開始由域操作系統(tǒng)向整車操作系統(tǒng)演進(jìn),通過中央計(jì)算平臺(tái)融合座艙操作系統(tǒng)、智駕操作系統(tǒng)、安全車控操作系統(tǒng)的功能,可提升車企開發(fā)效率。
均聯(lián)智及(NESINEXT)CoreFusion艙駕一體軟件開放平臺(tái)
來源:佐思汽研《2024年智能汽車多域融合計(jì)算行業(yè)研究報(bào)告》
蔚來汽車全域操作系統(tǒng)天樞SkyOS
蔚來智能電動(dòng)汽車整車全域操作系統(tǒng)天樞SkyOS,是蔚來整車底層操作系統(tǒng),為整車研發(fā)建立全方位、立體的技術(shù)體系,使各種設(shè)備能夠有機(jī)地融合在一起,實(shí)現(xiàn)高效協(xié)同工作。
天樞SkyOS構(gòu)建起了“1+4+N”技術(shù)集群,涵蓋車控、智駕、座艙、移動(dòng)互聯(lián)等多個(gè)領(lǐng)域,成為全面且領(lǐng)先的智能數(shù)字技術(shù)基座。蔚來全棧自研了四個(gè)子內(nèi)核系統(tǒng),包括「SkyOS - M」、「SkyOS-L」、「SkyOS-R」和「SkyOS-C」。
SkyOS-L:首個(gè)實(shí)現(xiàn)AutoSAR的國(guó)產(chǎn)替代并規(guī)?;逃玫?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/1584082.html">實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。在與 AUTOSAR 的對(duì)比中,無論是高優(yōu)先級(jí)、中優(yōu)先級(jí)還是低優(yōu)先級(jí)的指令,SkyOS-L 都能穩(wěn)定執(zhí)行,AUTOSAR 在中優(yōu)先級(jí)和低優(yōu)先級(jí)的指令中,準(zhǔn)確送達(dá)能力就不如 SkyOS-L。
SkyOS-M:是微內(nèi)核架構(gòu),運(yùn)行在中央大腦中,主要控制車身、底盤、懸架等,內(nèi)核較傳統(tǒng)Linux更穩(wěn)定,服務(wù)隔離做的更好,同時(shí)在安全隔離的基礎(chǔ)上,還有四層監(jiān)控和三層恢復(fù)的安全機(jī)制。
SkyOS-C:基于 Android 深度定制的操作系統(tǒng),承載了智能座艙的功能,自研TOX協(xié)議棧,數(shù)據(jù)傳輸更穩(wěn)定,還有包括NOMI在內(nèi)的AI智能體驗(yàn)。
SkyOS-R:提升系統(tǒng)的負(fù)載能力。
佐思汽研《2024年智能汽車多域融合計(jì)算行業(yè)研究報(bào)告》主要研究?jī)?nèi)容如下:
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- 典型的多域計(jì)算架構(gòu)思路,包括Tier 1的跨域計(jì)算產(chǎn)品布局及思路、主機(jī)廠的跨域產(chǎn)品布局及思路等情況研究;多域計(jì)算平臺(tái),包括中央控制域、數(shù)字底盤+智駕+座艙融合域、艙駕融合域、準(zhǔn)中央計(jì)算平臺(tái)、中央計(jì)算平臺(tái)等產(chǎn)品情況研究;多域計(jì)算對(duì)汽車軟件的影響、多域計(jì)算對(duì)汽車MCU的影響、多域計(jì)算對(duì)汽車VCU的影響、多域計(jì)算對(duì)汽車ECU的影響等情況研究;主機(jī)廠在多域計(jì)算方面的布局、量產(chǎn)、合作等情況研究;
國(guó)內(nèi)外Tier 1在多域計(jì)算方面的發(fā)展情況、最新技術(shù)布局、產(chǎn)品動(dòng)態(tài)等情況研究。