自動駕駛域控研究：One board/One Chip方案將對汽車供應(yīng)鏈產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響

佐思汽研發(fā)布了《2024-2025年自動駕駛域控制器和中央計算機(jī)（CCU）行業(yè)研究報告》。

自動駕駛域控發(fā)展的三個階段：Multi board、One board、One Chip

佐思汽研數(shù)據(jù)顯示，2024年1-9月，國內(nèi)市場（不含進(jìn)出口）乘用車前裝標(biāo)配智駕域控制器已達(dá)到225.4萬套。2023年以來，自動駕駛域控滲透率逐月大幅上升，2024年9月自動駕駛域控滲透率已達(dá)到17.4%，而去年同期僅為8.61%。

2023-2024年9月國內(nèi)乘用車自動駕駛域控制器滲透率

來源：佐思汽研數(shù)據(jù)庫

各大主機(jī)廠的自動駕駛域控開發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)基本普及，下一階段主要是向中央計算機(jī)（CCU）發(fā)展演進(jìn)。在本報告中，我們將自動駕駛域控制器的發(fā)展分為三個階段：

Part.01、Multi/one Box，multi board，multi Chips（多/單盒，多板，多芯）

采用多盒，每個域控制器單獨(dú)一塊電路板，各個域之間通過Ethernet傳輸數(shù)據(jù)，這是現(xiàn)階段普遍采用的域集中式E/E架構(gòu)，優(yōu)勢在于技術(shù)成熟，成本可控，劣勢在于Ethernet傳輸速率有限，目前多為100-1000Mb/s級別。

Part.02、One Box，one board，multi Chips（單盒，單板，多芯）

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，降低了成本，芯片通過PCIe接口傳輸數(shù)據(jù)，目前PCIe Gen 4廣泛應(yīng)用于汽車系統(tǒng)，Gen 4 具有 16 GT/s，每通道速率為 1.97 Gb/s，通過多通道聚合，傳輸速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Ethernet，一般可達(dá)到10Gb/s+。

這一階段，多將車身域、網(wǎng)關(guān)等功能做集成，搭載以NXP S32G、芯馳 G9H 、瑞薩 RH850等中央網(wǎng)關(guān)芯片。

Part.03、One Box，one Chip（單盒，單芯）

整個域控制器 SoC 有多個 IP core（IP內(nèi)核），IP核之間采用片間通信互聯(lián)，未來的眾多高性能電動汽車將搭載英偉達(dá)采用Blackwell架構(gòu)的新一代自動駕駛汽車（AV）處理器DRIVE Thor，NVIDIA Blackwell 架構(gòu)搭載專為Transformer、大語言模型（LLM）和生成式AI工作負(fù)載而打造，英偉達(dá)為下一代Thor配套了NVLink 5互聯(lián)技術(shù)。芯片內(nèi)存帶寬可以達(dá)到100 Gb/s以上。

總結(jié)來看，第一階段 multi board 方案已基本實(shí)現(xiàn)；領(lǐng)先的新勢力車廠，如蔚來、小鵬等已進(jìn)入第二階段，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)交付 One board 方案，部分車廠可能選擇直接過渡到第三大階段 —— One Chip 方案，預(yù)計2025年將成為 One Chip 方案規(guī)模量產(chǎn)元年。在這一過程中，一般來說，底盤域、動力域不會隨 One Chip 集成，主要是由于供應(yīng)商解決方案較為封閉，向主機(jī)廠開放權(quán)限的可能性不大。

AI大模型作為主機(jī)廠競爭的焦點(diǎn)，One Chip 方案具備高帶寬能力，能夠讓所有軟件共享數(shù)據(jù)和算力，支持實(shí)現(xiàn)諸如端到端大模型、語言大模型等。

此外，One Chip 方案下，IP core（IP內(nèi)核）自由組合成為可能，基于Chiplet架構(gòu)設(shè)計的芯片將成為未來十年車載芯片發(fā)展的重要方向之一。

自動駕駛域控隨E/E架構(gòu)不斷演進(jìn)

來源：佐思汽研《2024-2025年自動駕駛域控制器和中央計算機(jī)（CCU）行業(yè)研究報告》

自動駕駛域控開發(fā)策略——行業(yè)正快速部署 One board 、One chip 方案

進(jìn)入2024年，迫于進(jìn)一步降本的壓力，行業(yè)正快速部署 One board 、One chip 智駕域控方案。

Tier1供應(yīng)商自動駕駛和中央計算機(jī)（CCU）域控解決方案

來源：佐思汽研《2024-2025年自動駕駛域控制器和中央計算機(jī)（CCU）行業(yè)研究報告》

億咖通 “One board” 和 “One chip” ?產(chǎn)品布局

“One board”：億咖通科技在“One Board”的方案設(shè)計上，主要圍繞“可量產(chǎn)落地”的國芯策略，硬件方面采用了“單板雙芯”的架構(gòu)設(shè)計，芯片采用的是國內(nèi)成熟的7nm車規(guī)級（龍鷹一號）、智駕SoC（華山A1000），兩顆主控SoC通過PCIe實(shí)現(xiàn)高速互聯(lián)；軟件的部分，通過高度標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的“云山”跨域軟件平臺，實(shí)現(xiàn)各個功能域的互聯(lián)互通，從而實(shí)現(xiàn)第二階段 “單板多芯（One Board）” 域控/中央計算平臺量產(chǎn)落地。

其中，搭載兩顆黑芝麻智能“華山A1000”芯片的億咖通·天穹Pro 智能駕駛計算平臺以及兩顆“龍鷹一號”的億咖通·安托拉?1000 Pro計算平臺已在領(lǐng)克08 EM-P以及領(lǐng)克07 EM-P車型上實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)交付。

“One Chip”：億咖通科技目前基于國內(nèi)首款7nm車規(guī)級SoC “龍鷹一號”（8 TOPS）打造了兩款“艙泊一體”O(jiān)ne Chip產(chǎn)品，分別為「億咖通?安托拉?1000計算平臺AI加強(qiáng)版」以及「億咖通?汽車大腦? 安托拉1000Plus計算平臺」，兩款產(chǎn)品分別搭載于吉利銀河E5、領(lǐng)克Z20車型上大規(guī)模量產(chǎn)，銀河E5智能化口碑與市場表現(xiàn)俱佳，量產(chǎn)層面取得了良好的市場反饋。

而集成度更高的“艙行泊”一體版本，可支持包括L2 ADAS、自動泊車、主流座艙功能在內(nèi)的艙行泊一體功能開發(fā)，具備極高性價比，預(yù)計于2025年上車。據(jù)悉，未來億咖通科技可能會基于升級后的“龍鷹一號Pro”（56 TOPS）開發(fā)艙行泊一體方案，支持更高階的艙行泊一體功能。

億咖通自動駕駛域控和中央計算機(jī)（CCU）產(chǎn)品矩陣

來源：佐思汽研《2024-2025年自動駕駛域控制器和中央計算機(jī)（CCU）行業(yè)研究報告》

德賽西威 ”O(jiān)ne Chip" 產(chǎn)品布局——IPU14 & ICPS01E

IPU14：2024年10月，德賽西威下一代高性能智能駕駛域控制器IPU14首次公開展示，搭載了英偉達(dá)最強(qiáng)智駕芯片Thor-U，支持單芯片駕艙控一體，并支持L3級有條件自動駕駛，還具備部分場景L4級自動駕駛的能力；

ICPS01E：2024年10月，德賽西威與奇瑞攜手開發(fā)的“8775艙駕一體中央計算平臺” 公開展出，在本次聯(lián)合開發(fā)過程中，奇瑞提供了整車資源，德賽西威承擔(dān)具體產(chǎn)品開發(fā)任務(wù)。

德賽西威自動駕駛域控和中央計算機(jī)（CCU）產(chǎn)品矩陣

來源：佐思汽研《2024-2025年自動駕駛域控制器和中央計算機(jī)（CCU）行業(yè)研究報告》

零束科技 “One board” 產(chǎn)品——零束中央大腦二代ZXD2

• 2024年9月，基于地平線征程?6系列+高通最新座艙SoC打造的零束中央大腦二代ZXD2（Z-ONE X Device）首樣順利點(diǎn)亮；ZXD2實(shí)現(xiàn)了智能駕駛、智能座艙、智能計算等系統(tǒng)的跨域融合；

ZXD2采用One Box軟硬一體化設(shè)計，計算平臺重量減少40%，體積減少30%，算力存儲效率提升30%，數(shù)據(jù)通信帶寬提升30倍，整車OTA升級時間縮短至30分鐘以內(nèi)。

主機(jī)廠層面，部分廠商已陸續(xù)實(shí)現(xiàn)了 “單板多芯（One Board）” 域控計算平臺量產(chǎn)落地，包括小鵬汽車、蔚來汽車等。

小鵬汽車 “One board” 產(chǎn)品——駕艙融合計算中心XCCP

• 實(shí)現(xiàn)了C-DCU、XPU二合一，實(shí)現(xiàn)智能駕駛、座艙、儀表、網(wǎng)關(guān)、IMU、功放等功能集成，相比上一代中央計算架構(gòu)，XCCP實(shí)現(xiàn)了40%成本節(jié)約，性能提升50%；

小鵬X9實(shí)現(xiàn)了駕艙融合，同一塊電路板上，兩塊芯片的通信是PCIe，速度能達(dá)到10個Gb/s級別；

蔚來汽車 “One board” 產(chǎn)品——中央計算平臺ADAM

• 艙駕融合方案，1顆高通驍龍8295智能座艙芯片+4顆英偉達(dá)Orin X智能駕駛芯片。新的中央計算平臺集成器件數(shù)量12,000+，攻克了高集成度帶來的PI/SI，EMC，Thermal等技術(shù)難題，相較于分離式艙駕域控制器體積減少40%，重量減輕20%；中央計算平臺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至16Gbps，實(shí)現(xiàn)10倍以上的傳輸速率提升；

跨域算力共享，調(diào)用智駕、智艙和整車控制最大256TOPS算力；同時，跨域算力共享還可以更合理分配各個大算力需求，而非完全限制在各自的智駕、智艙領(lǐng)域。

One Chip方案將對汽車域控、芯片供應(yīng)鏈產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響

One Chip方案或?qū)⑹?“艙駕控一體” 的終極形態(tài)，其優(yōu)勢體現(xiàn)在：

1. 系統(tǒng)成本更優(yōu)：單SoC芯片方案集成度更高，實(shí)現(xiàn)物料共享，BOM成本降低系統(tǒng)響應(yīng)更快：相對于板間的Switch通訊或芯片間PCIe通信，片內(nèi)通信延遲更短，帶寬更大，系統(tǒng)響應(yīng)更快

軟件共享數(shù)據(jù)和算力：統(tǒng)一的整車級操作系統(tǒng)，支持實(shí)現(xiàn)諸如端到端大模型、語言大模型等

One Chip方案下，代表性的多域融合SoC包括英偉達(dá)Drive Thor，高通Snapdragon Ride Flex平臺的首款芯片SA8775以及下一代SA8795，黑芝麻智能“武當(dāng)”C1200系列芯片，以及最新推出的瑞薩R-Car X5系列等。

2024年11月，瑞薩在業(yè)內(nèi)率先推出采用車規(guī)3nm制程的多域融合SoC——R-Car X5系列，單個芯片可同時支持多個汽車功能域，包括高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）、車載信息娛樂系統(tǒng)（IVI）以及網(wǎng)關(guān)應(yīng)用在內(nèi)的多個車載應(yīng)用。該SoC還提供通過Chiplet（小芯片封裝）技術(shù)擴(kuò)展人工智能（AI）和圖形處理性能的選項(xiàng)。R-Car X5系列計劃于2027年量產(chǎn)。

R-Car X5系列的關(guān)鍵性能包括：

• 3nm工藝，采用臺積電最先進(jìn)的工藝節(jié)點(diǎn)制造，同等性能下，功耗比5nm工藝節(jié)點(diǎn)設(shè)計的產(chǎn)品降低30-35%400TOPS AI算力，支持通過Chiplet擴(kuò)展，可以將AI處理性能提升3-4倍甚至更多1,000K DMIPS CPU算力，搭載總計32個Arm? Cortex?-A720AE CPU內(nèi)核配備6個Arm Cortex-R52雙鎖步CPU內(nèi)核，實(shí)現(xiàn)超過60K DMIPS的性能，無需外部微控制器（MCU）即可支持ASIL D功能支持高達(dá)4TFLOPS的GPU處理能力采用Chiplet技術(shù)，提供標(biāo)準(zhǔn)的UCle（通用小芯片互聯(lián)通道）芯片間互聯(lián)接口及API

支持虛擬ECU開發(fā)，可使用瑞薩RoX SDV平臺，縮短汽車行業(yè)的上市時間

瑞薩R-CAR SoC產(chǎn)品線

來源：瑞薩電子

可以預(yù)見，One Chip 方案將對汽車域控制器硬件、整車操作系統(tǒng)、車規(guī)SoC設(shè)計和制造等產(chǎn)業(yè)鏈帶來深遠(yuǎn)影響。主機(jī)廠、Tier1和芯片廠商，將圍繞多域融合、chiplet芯粒、片間互聯(lián)（如PCIe、NVLink等）等新技術(shù)領(lǐng)域展開激烈競爭。