全新一代的中央計算E/E架構(gòu)正在加速到來。《高工智能汽車研究院》認(rèn)為，伴隨著整車電子電氣架構(gòu)從分布式架構(gòu)、域控制器架構(gòu)到中央計算架構(gòu)演變，整個智能汽車供應(yīng)鏈體系即將發(fā)生重構(gòu)。
其中，車規(guī)芯片是至關(guān)重要的一環(huán)，從底層支撐著整個中央計算架構(gòu)的演進。多位企業(yè)人士直言，在中央架構(gòu)下，算力逐漸向中央集中，最終形成1個中央計算平臺+N個區(qū)域控制器的終極布局。
未來，誰能夠率先提供一整套的中央計算+區(qū)域控制架構(gòu)的芯片組合方案，幫助OEM快速實現(xiàn)硬件模塊化的快速替代和迭代升級、軟件模塊的可移植和最大化復(fù)用，誰就有機會在未來的中央計算時代突圍而出。
面向中央計算：供應(yīng)鏈各層的努力
當(dāng)前，不管是車企、Tier1還是芯片企業(yè)，汽車供應(yīng)鏈各層都在由域控制器架構(gòu)向跨域融合和中央計算邁進，預(yù)計2025年中央超算+區(qū)域控制架構(gòu)將進入關(guān)鍵起步期。
其中，車企方面，包括上汽、吉利、廣汽埃安、小鵬等紛紛發(fā)布了全新一代的汽車電子電氣架構(gòu)，中央計算+區(qū)域控制的硬件架構(gòu)成為了主流趨勢。
比如，小鵬汽車推出的X-EEA 3.0架構(gòu)，采用了中央計算+區(qū)域架構(gòu)（左右車身域），目前已經(jīng)在小鵬G9上面量產(chǎn)應(yīng)用。
而長城汽車則推出了GEEP 4.0架構(gòu)，由中央計算平臺、3個區(qū)域控制器、智能駕駛模塊及智能座艙模塊組成，在硬件上跨域整合了車身、網(wǎng)關(guān)、空調(diào)、動力／底盤控制及ADAS功能，實現(xiàn)了軟件的SOA化設(shè)計。
與此同時，安波福、博世、德賽西威等中外Tier1企業(yè)也已經(jīng)面向中央計算-區(qū)域控制架構(gòu)做出部署。
安波福已經(jīng)成功開發(fā)首款集成了ADAS、車身功能、網(wǎng)關(guān)及VCU功能的整車中央計算平臺，而德賽西威也發(fā)布了旗下第一代汽車HPC產(chǎn)品——Aurora，實現(xiàn)了從“域控”到“中央計算”的跨越。
將智能座艙、智能駕駛等過去不同功能域的功能融合至集中式的計算平臺，可以更容易進行整車OTA以及新功能的靈活部署。因此，能夠承載軟硬件集成、發(fā)揮軟硬件功用的中央計算+區(qū)域控制架構(gòu)，愈發(fā)得到汽車廠商的關(guān)注和倚重，包括英偉達、高通、芯馳科技等國內(nèi)外芯片企業(yè)也正積極部署。
不過，中央計算+區(qū)域控制架構(gòu)的實現(xiàn)還面臨著諸多的挑戰(zhàn)。比如由于單個芯片性能有限，當(dāng)前中央計算平臺往往采用多個高性能的異構(gòu)芯片，需要在不同芯片上進行整車功能部署、算力／存儲等資源的劃分。這不僅要求芯片廠商具備網(wǎng)關(guān)、車身、動力、底盤、智能駕駛等多個功能域的設(shè)計經(jīng)驗，還需要具備良好的系統(tǒng)、硬件架構(gòu)的設(shè)計能力。
與此同時，汽車電子電氣架構(gòu)最為理想的狀態(tài)是，汽車只需要一個中央大腦進行統(tǒng)籌計算和指揮，區(qū)域控制器負(fù)責(zé)分配所有的功能和電力。因此，除了中央計算平臺，區(qū)域控制器也占據(jù)著至關(guān)重要的作用。
中央計算時代的“芯”突破
毋庸置疑，不管是中央計算單元還是區(qū)域控制器，都離不開底層芯片技術(shù)的支持。只有車規(guī)芯片技術(shù)取得突破，中央計算架構(gòu)才真正有可能實現(xiàn)。
現(xiàn)階段，英偉達、高通都推出了下一代跨域汽車芯片平臺，目的是實現(xiàn)汽車內(nèi)部的中央計算，為智能座艙、智能駕駛等一整套系統(tǒng)提供算力支持，實現(xiàn)中央計算+區(qū)域控制的最終架構(gòu)。
而英飛凌作為目前智能駕駛和車控安全域MCU的主要供應(yīng)商，也已經(jīng)發(fā)布下一代高性能AURIX? TC4x系列，可以滿足中央計算+區(qū)域控制的新需求。
中國是全球最大的汽車市場，國產(chǎn)芯片企業(yè)自然不甘人后。這其中有布局智能座艙和智能駕駛的，也有積極加入車規(guī)MCU的競爭，車規(guī)芯片企業(yè)芯馳科技則面向智能座艙、智能駕駛、智能網(wǎng)關(guān)、車控域等汽車的各大核心功能域做了全場景的布局。
在芯馳科技看來，智能座艙和智能駕駛未來將演進成汽車的大腦；網(wǎng)關(guān)如同神經(jīng)中樞，將車內(nèi)的各域間、車內(nèi)與車外的信息進行聯(lián)通交互；而在高可靠、高性能MCU的管理下，汽車底盤如同靈活堅固的“軀干”、連接著車的“四肢”（前后左右域）。只有從整車的角度思考和整合，才能真正實現(xiàn)整車智能化。
此外，汽車各個功能域正不斷融合，芯馳科技也推出了高度融合的產(chǎn)品?；谛抉Y高性能車規(guī)處理器X9U和高性能高可靠E3系列芯片，可以高效完成自動駕駛定位、決策規(guī)劃和控制執(zhí)行流程。
例如天準(zhǔn)推出了基于地平線雙征程5+芯馳X9U+芯馳E3平臺的TADC-D52高配域控制器方案，面向城市NOA和記憶泊車、自動泊車、360環(huán)視等高階自動駕駛場景；以及基于地平線單征程5+芯馳G9H+芯馳E3平臺的TADC-D51中配域控制器方案，面向高速NOA和記憶泊車、自動泊車、360環(huán)視等自動駕駛場景。
上述兩款產(chǎn)品均已于2022年8月實現(xiàn)全部功能的一次性點亮，并于2023年3月份完成全部的DV測試并順利通過，將在2023年下半年完成PV測試達到量產(chǎn)狀態(tài)。
東軟睿馳自動駕駛域控制器X-Box4.0是基于SDV開發(fā)模式下的全新L2+級別域控制器標(biāo)準(zhǔn)品。東軟睿馳基于芯馳X9系列以及地平線征程5系列人工智能芯片，實現(xiàn)了中國自動駕駛產(chǎn)業(yè)自主化芯片、算法、軟件、硬件在研發(fā)和量產(chǎn)應(yīng)用鏈條方面的全面打通。
在跨域融合方面，芯馳科技于2022年發(fā)布的網(wǎng)關(guān)旗艦產(chǎn)品G9H面向下一代高性能中央網(wǎng)關(guān)、車載計算單元、跨域控制器等應(yīng)用場景，將網(wǎng)關(guān)、VCU、BCM等多個功能融合到一個處理器上。
近期，芯馳科技又推出了基于高性能車規(guī)處理器X9U的艙泊一體解決方案，在單個芯片上實現(xiàn)智能座艙、360環(huán)視和泊車功能的融合，能夠在保障安全性的前提下，通過更優(yōu)化的系統(tǒng)BOM成本，提供更好的駕乘體驗。
芯馳科技艙泊一體方案系統(tǒng)配置
據(jù)悉，芯馳科技將在未來推出更高性能的艙駕一體芯片產(chǎn)品和解決方案，最終只用一個汽車大腦完成真正的自動駕駛、高度智慧的座艙等功能。
去年11月，芯馳科技與斑馬智行聯(lián)合宣布，將基于AliOS Cyber和X9系列深度合作，率先共建行業(yè)首個全棧式艙行泊一體方案，使座艙、行車和泊車場景都共用一套芯片、傳感器和域控制器，加速推進座艙和駕艙的融合，預(yù)計2024年實現(xiàn)量產(chǎn)落地。這一方案在提升性能的同時可以支持OTA功能的軟件算法迭代，幫助主機廠實現(xiàn)軟硬件解耦，大大提升開發(fā)效率。
除了中央計算單元，區(qū)域集中的發(fā)展趨勢要求區(qū)域控制器具有更高的算力和豐富的接口，因此高性能車規(guī)MCU的需求也越來越高。芯馳E3系列產(chǎn)品基于ARM Cortex-R5F，功能安全等級達到ASIL D，溫度等級支持AEC-Q100 Grade 1，CPU主頻高達800MHz，具有高達6個CPU內(nèi)核，是現(xiàn)有量產(chǎn)車規(guī)MCU中性能最高的產(chǎn)品，能支撐區(qū)域控制器高性能高可靠應(yīng)用。
正是有著全場景的布局，芯馳科技面向未來，可以提供安全、可靠、高性能的中央計算+區(qū)域控制架構(gòu)。因此，芯馳科技在2022年就率先發(fā)布了面向未來的“芯馳中央計算架構(gòu) SCCA 1.0”。
全場景的設(shè)計理念得到了廣大車企、Tier1的認(rèn)同，芯馳科技的量產(chǎn)速度驚人。目前，芯馳科技四大系列車規(guī)芯片的量產(chǎn)定點項目達到了100多個，服務(wù)客戶已經(jīng)超過260家，覆蓋了中國90%以上車廠和部分國際主流車企，2022年總出貨量超過百萬片。
十年前，或許很難想象國產(chǎn)汽車芯片企業(yè)也能如此快速取得突破。在汽車產(chǎn)業(yè)變革浪潮下，芯馳科技等國產(chǎn)芯片企業(yè)與英偉達、高通都面向未來做了超前的準(zhǔn)備。從功能機到智能手機時代，涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀的科技企業(yè)，如今汽車行業(yè)正經(jīng)歷同樣的變革，芯片同樣是智能化的關(guān)鍵技術(shù)底座。讓我們拭目以待，看看誰會最終突圍？
