隨著(zhù)汽車(chē)智能化的不斷發(fā)展,座艙的智能化程度也越來(lái)越高。從最初的機械式座艙發(fā)展到電子座艙,又進(jìn)化到現在的智能座艙。對于用戶(hù)來(lái)講,艙內顯示和艙內交互發(fā)生了比較直觀(guān)的“顯性”變化,而艙駕融合可以算是一項關(guān)鍵性的“隱性”變化。
艙內顯示:在電子座艙時(shí)代,座艙內是小尺寸中控顯示屏和物理指針式的儀表盤(pán),現在座艙的中控屏和儀表盤(pán)基本都是全液晶數字化大屏,甚至,有的高端座艙還增加有AR-HUD、流媒體顯示屏、后排娛樂(lè )屏等,總之,車(chē)內顯示屏幕呈現多屏化、大屏化和高清化。
艙內交互:艙內的交互方式變得多樣化,傳統電子座艙基本是通過(guò)物理按鍵進(jìn)行交互,現在艙內物理實(shí)體按鍵越來(lái)越少,觸控式按鍵、語(yǔ)音交互、手勢控制等多模態(tài)的交互方式成為主流。
艙駕融合:座艙和智駕原來(lái)基本是相互獨立的兩個(gè)部分,現在座艙和智駕之間的融合越來(lái)越多,正逐步由“艙泊一體”向“艙駕一體”演進(jìn)。
一、智能座艙SoC芯片市場(chǎng)應用現狀
目前,智能座艙SoC芯片市場(chǎng)份額主要集中在幾家海外的芯片企業(yè)手中,包括高通、瑞薩、英特爾、恩智浦、TI等。從全球范圍來(lái)看,在2022年,高通座艙SoC芯片的市占率最高,占比為43.4%;瑞薩電子排在第二位,占比為19.7%;英特爾排在第三位,占比為18.16%。前三家占比超過(guò)80%的市場(chǎng)份額,智能座艙SoC芯片市場(chǎng)高度集中。
2022年全球座艙SoC芯片市場(chǎng)份額占比情況
據相關(guān)統計數據顯示,2022年,我國新車(chē)搭載智能座艙SoC芯片的裝配量為700.5萬(wàn)顆,市場(chǎng)規模達14.86億美元,約占全球總市場(chǎng)份額的48%(全球智能座艙SoC芯片市場(chǎng)規模為30.92億美元)。預計到2025年,全球和中國汽車(chē)座艙智能配置滲透率將分別達到59%和78%,同時(shí),全球智能座艙SoC芯片的市場(chǎng)規模將突破50億美元。通過(guò)相關(guān)數據可以看出,現階段,雖然我國智能座艙SoC芯片的市場(chǎng)規模占比較高,但是,國產(chǎn)座艙SoC芯片的市占率并不高,不足10%。我國座艙SoC芯片廠(chǎng)商起步較晚,但他們現在占據天時(shí)(國內新能源汽車(chē)行業(yè)迅速發(fā)展)和地利(國產(chǎn)化芯片替代浪潮)的優(yōu)勢,在未來(lái)具有較大市場(chǎng)增長(cháng)空間。
二、座艙SoC芯片市場(chǎng)需求分析
現在市場(chǎng)上到底需要什么樣的座艙SoC芯片,需求是由什么決定的呢?通常來(lái)講,座艙SoC芯片的需求主要由兩類(lèi)因素決定:技術(shù)應用趨勢和產(chǎn)品定位。技術(shù)應用趨勢決定了座艙SoC芯片的“宏觀(guān)需求”,而產(chǎn)品定位決定了特定細分市場(chǎng)對座艙SoC芯片的“專(zhuān)屬需求”。
2.1 智能座艙技術(shù)應用趨勢
1)艙內顯示:一芯多屏
在傳統座艙解決方案中,中控導航、儀表、HUD等系統相互獨立,分別由獨立的ECU來(lái)控制,即單ECU驅動(dòng)單個(gè)功能/系統。隨著(zhù)座艙集成化程度越來(lái)越高,原先跟座艙相關(guān)的分布式ECU整合成為1個(gè)座艙域控制器。最直觀(guān)的表現是“一芯多屏”,即由座艙域控制器中的單個(gè)高性能SoC芯片來(lái)驅動(dòng)中控導航屏、液晶儀表屏、HUD、空調顯示面板、副駕娛樂(lè )屏以及后排娛樂(lè )屏等多個(gè)屏幕。
由“單芯單屏”到“一芯多屏”
“一芯多屏”方案對SoC芯片的要求在于:具備足夠多的DP或DSI接口,能夠同時(shí)驅動(dòng)若干個(gè)不同的顯示設備;CPU能力要求比較強,保障不同設備上多個(gè)APP同時(shí)運行時(shí)的流暢度;GPU的圖形處理能力,視頻的編解碼能力要求高,它們決定了屏幕顯示的清晰度以及動(dòng)畫(huà)效果的流暢度;另外,硬件層面需要能較好的支持 Hypervisor或硬件隔離,從而更好地支持多系統運行。
據了解,國內座艙SoC芯片的代表廠(chǎng)商芯馳科技,其推出的最新一代座艙芯片X9SP,可以支持多操作系統,同時(shí)驅動(dòng)儀表、中控娛樂(lè )屏、電子后視鏡、HUD等多屏幕的輸出,并且支持多屏共享和互動(dòng)。那么,芯馳的X9SP芯片是如何支持多個(gè)操作系統穩定運行,并保證每個(gè)操作系統的完整性和獨立性?
芯馳科技CTO孫鳴樂(lè )告訴焉知汽車(chē):“這涉及到芯片架構的設計以及軟件的部署。需要考慮到在多系統情況下,怎樣去管理好整個(gè)系統的資源。芯馳在X9SP上用的是硬隔離的方法,儀表上運行Linux或者QNX操作系統,中控上跑安卓操作系統。兩個(gè)系統之間沒(méi)有相互依賴(lài)關(guān)系,各自獨立享有自己的硬件資源,能夠獨立啟動(dòng)。同時(shí),芯片上也有一些資源可以共享,比如網(wǎng)絡(luò ),存儲(DRAM、EMMC)等,而且兩個(gè)系統之間也可以進(jìn)行交互。在系統設計的時(shí)候,需要考慮如何去管理好共享資源,既能夠做到很好地進(jìn)行資源共享,同時(shí)又不會(huì )對另外的資源以及另外的使用者造成影響。從設計角度上來(lái)講,我們需要做好芯片架構和底層軟件方面的工作?!?/span>
目前,在一個(gè)硬件平臺上運行多個(gè)操作方式,通常有兩種解決方案:Hypervisor和 硬隔離。采用Hypervisor的技術(shù)方案,在理論上是可以讓上層的應用靈活調用底層的硬件資源,可以使得硬件資源得到充分的利用。而硬隔離的方式給每個(gè)模塊劃分出自己固有的硬件資源,好處在于資源使用環(huán)節不會(huì )存在“糾紛”,并且各個(gè)系統運行的安全性也更有保障。
基于Hypervisor技術(shù)在同一計算平臺上運行多操作系統
但是,采用硬隔離是否會(huì )導致硬件資源浪費呢?孫鳴樂(lè )認為,“虛擬化最大的好處是 :CPU和GPU等硬件資源可以在多系統之間靈活地分配。但虛擬化方案有一個(gè)比較大的難點(diǎn):由于它的資源是共享的,要保障系統運行的穩定性比較有挑戰。比如,中控要跑一個(gè)很重的應用程序,可能會(huì )長(cháng)時(shí)間一直占用較多的CPU和GPU資源,虛擬化系統需要能在這種情況下保留足夠的CPU和GPU給儀表系統,才能確保儀表刷新率的穩定。“另外,虛擬化的設計,雖然理論上講它可以動(dòng)態(tài)分配,但是實(shí)際上大家在設計上還是會(huì )固定的去分配資源。只是它固定分配的顆粒度比采用硬隔離的方式會(huì )更加靈活一些。采用硬隔離的方式,雖然相當于是放棄了一定的系統靈活性,但系統設計會(huì )更容易,量產(chǎn)會(huì )更快,成本也會(huì )更低?!?/span>
為了更好地支持實(shí)現“一芯多屏”方案,X9SP芯片內置獨立安全島,集成雙核鎖步Cortex-R5F CPU,主頻高達800MHz,無(wú)需外掛MCU,能夠以單芯片的方式實(shí)現整個(gè)座艙功能。那么,X9SP內置獨立安全島的主要作用是什么呢,是用來(lái)替代外掛MCU么?孫鳴樂(lè )解釋說(shuō):“在X9系列芯片里,功能安全島的作用其實(shí)并不是完全要去替代外掛MCU。在一個(gè)座艙系統里面,外掛MCU需要去做電源管理、低功耗喚醒等工作。內置安全島的主要作用就是為了保障整個(gè)系統的安全。比如,做儀表域的顯示監控 —— 當一些報警信息沒(méi)有安全顯示出來(lái)的時(shí)候進(jìn)行報警;實(shí)現系統的快速響應 —— 當系統開(kāi)機的時(shí)候,功能安全島會(huì )預先啟動(dòng),初始化系統,監控系統所有安全模塊的運行狀態(tài)。
“對于外掛MCU來(lái)講,它沒(méi)有辦法監控到主控SoC芯片內部的太多細節。它只能簡(jiǎn)單判斷SoC芯片是‘活’,還是‘死’ ,一旦出問(wèn)題了,具體毛病出在哪里判斷不出來(lái)—— 常見(jiàn)的做法是主控SoC芯片通過(guò)不間斷地向外掛MCU發(fā)心跳包,來(lái)表明它還在正常工作。一旦外掛MCU沒(méi)有收到心跳包信號,那說(shuō)明主控SoC芯片可能出問(wèn)題了,就需要對它進(jìn)行重啟。
“主控SoC芯片里面的功能安全島可以更細致地監控到SoC芯片內部各個(gè)模塊是否都處于正常的運行狀態(tài),因此,它可以更早、更及時(shí)地發(fā)現系統運行過(guò)程中的潛在風(fēng)險,并及時(shí)做出應對?!?/span>
2)艙內交互:多模態(tài)交互
在智能化座艙階段,艙內的感知交互手段更加智能化和多樣化。不再局限于傳統座艙內物理按鍵類(lèi)的觸覺(jué)交互,增加了語(yǔ)音交互、手勢控制以及視覺(jué)交互(DMS/OMS)等交互方式,通過(guò)融合多模態(tài)的信息來(lái)增強感知能力,進(jìn)而保障交互反饋的準確性,帶來(lái)更人性化的交互體驗。對于駕駛員側,采用DMS、語(yǔ)音交互以及手勢控制等多種感知交互方式,來(lái)檢測駕駛員的狀態(tài)和降低駕駛員手眼負擔,有助于防止疲勞駕駛和凝聚駕駛員注意力。
對于副駕及后排乘客,主要是通過(guò)OMS、語(yǔ)音交互及手勢控制等感知交互方式,來(lái)滿(mǎn)足乘客在座艙內的休閑、娛樂(lè )需求。
語(yǔ)音交互
從技術(shù)維度來(lái)講,語(yǔ)音交互分為語(yǔ)音前端處理技術(shù)和語(yǔ)音后端處理技術(shù)。前端處理技術(shù)包括VAD(語(yǔ)音活動(dòng)檢測)、回聲消除、噪聲抑制、聲源定位、增益控制等;后端處理技術(shù)則包括語(yǔ)音識別、語(yǔ)義理解、對話(huà)管理、語(yǔ)音合成等。另外,在智能座艙中,語(yǔ)音交互主要應用在車(chē)身相關(guān)模塊(空調、座椅、車(chē)窗)的控制以及中控娛樂(lè )相關(guān)模塊(影音娛樂(lè )、導航、通訊等應用)的控制。某Tier1智能座艙領(lǐng)域的專(zhuān)家認為:“目前,語(yǔ)音交互對NPU算力的需求并不高。語(yǔ)音進(jìn)來(lái)之后會(huì )進(jìn)DSP先做頻域和時(shí)域的數據轉換,轉換完了之后,可以提取更重要頻段的一些數據,因為人聲都有自己的特點(diǎn),它只需要提取其中幾個(gè)頻段的數據出來(lái)做區分就可以,所以它對DSP的算力有需求。
“模式識別會(huì )用到NPU,但早些時(shí)候NPU還不是很普及,一些語(yǔ)音供應商的算法首先是跑在CPU上,而不用NPU來(lái)加速?,F在語(yǔ)音/語(yǔ)義識別通過(guò)NPU來(lái)加速,但語(yǔ)音交互目前占用的NPU算力并不高,因為現階段它輸入的路數有限,而且數據量也有限?!?/span>
語(yǔ)音交互中相關(guān)因素對芯片算力的影響(信息來(lái)源:基于公開(kāi)資料整理)
視覺(jué)交互
目前座艙內基于攝像頭實(shí)現的視覺(jué)交互功能有:DMS、OMS和手勢控制等。最開(kāi)始,DMS/OMS通常使用獨立的ECU控制單元,但是隨著(zhù)整車(chē)EE架構的演進(jìn)以及AI芯片集成化發(fā)展,座艙域控制器中的主控SoC芯片中一般都配置有豐富的異構資源—— CPU、GPU、DSP、NPU等,并且支持多通道的視頻輸入和處理能力。因此,DMS/OMS功能現在開(kāi)始被整合到智能座艙域控制器中去實(shí)現。這樣不但可以節省一定的硬件BOM成本,也便于DMS/OMS系統與座艙內其它關(guān)聯(lián)模塊更好地進(jìn)行信息交互,從而更好地進(jìn)行功能融合創(chuàng )新。另外,基于座艙內的3D TOF攝像頭,還可以實(shí)現3D手勢識別和車(chē)內駕駛員身份識別。
3D手勢識別:ToF技術(shù)能夠獲取目標物體深度信息,結合模式識別算法可以準確識別人的三維手勢。因此,駕駛員可以通過(guò)不同的手勢與座艙內的多媒體、空調、座椅、車(chē)窗等系統進(jìn)行智能交互控制。
Face-ID 身份識別:ToF技術(shù)能夠基于獲取的深度信息對人進(jìn)行分類(lèi),跟蹤人的面部和身體特征,進(jìn)而能夠區分真人和照片,確保駕駛員身份識別和認證的準確性和可靠性。
視覺(jué)交互中相關(guān)因素對芯片算力的影響(信息來(lái)源:基于公開(kāi)資料整理)
3)艙駕融合:艙泊一體→艙駕一體
在座艙相關(guān)功能不斷地被集成的過(guò)程中,我們還看到了一種趨勢:座艙與ADAS類(lèi)功能的融合。最開(kāi)始是環(huán)視攝像頭接入到車(chē)機系統來(lái)實(shí)現360環(huán)視功能;再往后,環(huán)視攝像頭和超聲波雷達傳感器同時(shí)接入到座艙域控制器,由座艙來(lái)實(shí)現360環(huán)視以及APA等泊車(chē)功能的控制,即所謂的“艙泊一體”。智能座艙整合基本的泊車(chē)功能有以下幾點(diǎn)好處:一是,可以降本,至少可以把原來(lái)泊車(chē)的控制器省掉,進(jìn)而節省一定的物料成本;二是,把泊車(chē)功能整合到座艙,能夠更好地做泊車(chē)場(chǎng)景下的人機交互設計;三是,座艙主控SoC芯片上的算力也能得到最大程度的有效利用。再往后發(fā)展,智能座艙將進(jìn)一步整合L2級別的行車(chē)ADAS功能,甚至是更高階的智能駕駛功能,即所謂的“艙駕一體”。
從“艙駕一體”的實(shí)現形式上來(lái)看,目前有三種:One Box、One Board 和 One Chip。目前,特斯拉采用了One Box的方案,并在2019年實(shí)現量產(chǎn)應用。One Board 和 One Chip的方案也有相關(guān)企業(yè)正在規劃,據相關(guān)媒體透露,One Chip的方案可能將會(huì )在2025年左右量產(chǎn)。
艙駕一體方案的規劃進(jìn)展(信息來(lái)源:基于公開(kāi)資料整理)
多數業(yè)內人士一致認為,One Chip方案才是真正的“艙駕一體”,能夠幫助企業(yè)降本增效。整體來(lái)看,艙駕一體的主要優(yōu)勢表現在:
成本更優(yōu):在硬件層面,相比于多SoC方案,單SoC芯片方案集成度更高,使用物料更少,在一定程度上節省了BOM成本;在軟件層面,所有軟件都在統一的軟件架構下,能夠節約開(kāi)發(fā)驗證和功能擴展成本。
提升系統響應:相比板間的Switch通訊或芯片間的PCIE互聯(lián),在芯片內部直接使用內存共享的片內通訊方式,通訊時(shí)延會(huì )更短,系統響應更快。
有利于新功能迭代:艙駕融合后,平臺的集成度更高,軟件合理分層分區,更有利于新功能的部署和更新。
談到艙駕一體還存在哪些問(wèn)題時(shí),孫鳴樂(lè )舉例說(shuō):“艙駕一體的發(fā)展跟前幾年業(yè)內把儀表和IVI做整合的過(guò)程類(lèi)似。整合是一個(gè)大趨勢,這個(gè)過(guò)程大家也克服了很多困難。例如,原來(lái)有的Tier1只做儀表,有的Tier1只做IVI,現在需要兩個(gè)都能做,這對Tier1的研發(fā)能力提出了很高的要求。當然,兩者整合以后,也會(huì )帶來(lái)很多便利性。用戶(hù)體驗會(huì )變好,軟件開(kāi)發(fā)會(huì )更容易,平臺的拓展性也會(huì )更好。
“座艙整合智駕相關(guān)功能,一個(gè)可能的路線(xiàn)是:座艙首先集成360環(huán)視、APA等泊車(chē)功能,再進(jìn)一步集成ADAS行車(chē)功能,然后再集成更高階的自動(dòng)駕駛功能。L2.x的ADAS和座艙的集成,是相對比較有可行性的。而對于L3級別自動(dòng)駕駛的集成,其難題在于,自動(dòng)駕駛的邊界到現在為止還沒(méi)有完全清晰。比如最近“有圖”和“無(wú)圖”的方案討論得很激烈,激光雷達是否會(huì )成為標配大家也有不同的意見(jiàn),這些都是高階智能駕駛面臨的方向性問(wèn)題,在這些技術(shù)路線(xiàn)問(wèn)題尚未統一的情況下,高階智駕功能就不太容易和座艙系統做集成?!?/span>
“從長(cháng)期來(lái)看,終極方案 —— 單SoC芯片艙駕一體方案的發(fā)展是大方向。但現階段,由于高階智駕的功能需求尚未完全穩定,目前市場(chǎng)也沒(méi)有性能和成本都比較理想的單SoC芯片能夠很好地支持座艙和高階自動(dòng)駕駛的所有功能。因此,在市場(chǎng)需求的驅動(dòng)下,當前艙駕一體會(huì )停留在L2.x的ADAS和座艙集成,高階自動(dòng)駕駛和座艙還會(huì )采用多SoC芯片方案來(lái)實(shí)現。
2.2 產(chǎn)品定位決定了特定細分市場(chǎng)對座艙SoC芯片的“專(zhuān)屬需求”
對于一家大型車(chē)企而言,為豐富產(chǎn)品矩陣,通常會(huì )設立不同的車(chē)型品牌,同一品牌甚至還有不同的品類(lèi)。并且,同一品牌和品類(lèi)的車(chē)型還會(huì )劃分成高中低不同的車(chē)型配置版本。為了區分產(chǎn)品的不同定位,車(chē)企不可避免地需要在車(chē)型配置上做差異化。智能座艙又是車(chē)企做配置差異化的重點(diǎn)領(lǐng)域,然而,一套智能座艙域控制器解決方案很難完全直接復制在另一車(chē)型平臺上。那么,不同的產(chǎn)品定位的車(chē)型對座艙以及座艙SoC芯片有哪些差異化的需求呢,作為供應商又該如何應對?
孫鳴樂(lè )講到:“不同市場(chǎng)定位的車(chē)型,對座艙的性能的需求和功能需求存在差異化。低端車(chē)型:在性能方面,更加注重穩定性和可靠性;功能需求方面,以基礎功能為主,比如手機互聯(lián)、導航、語(yǔ)音控制等等。另外,在前兩者的基礎上,再盡量去控制成本,即系統要做到足夠精簡(jiǎn)。因此,對于此定位的車(chē)型,入門(mén)級的座艙在后續也基本不再需要通過(guò)OTA去增加新的功能,量產(chǎn)的時(shí)候,功能基本就固定下來(lái)了。高端車(chē)型:芯片算力要求比較高,并且異構資源要足夠豐富,需要能夠滿(mǎn)足后續產(chǎn)品迭代升級的需求。因為高端智能座艙的特點(diǎn)是千人千面,需要常用常新,需要能夠不停地OTA:應用要不斷地升級,甚至還會(huì )不斷增加新的應用?!?/span>
“對于芯片公司而言,我們需要基于客戶(hù)在座艙方面的差異化需求,來(lái)提供合理的差異化硬件方案?!?/span>
為更好滿(mǎn)足車(chē)企對智能座艙的差異化需求,智能座艙域控制器廠(chǎng)商一般會(huì )采取平臺化解決方案?!拔覀兺ǔ?huì )先設計出一個(gè)‘終極’域控制器方案,該方案包括了所有能想到且可實(shí)現的功能;然后將功能以模塊化的形式集成在開(kāi)發(fā)板上,模塊之間采用標準化接口進(jìn)行通信,模塊內部可以根據差異化的需求進(jìn)行定制。平臺化開(kāi)發(fā)能夠幫助我們縮短研發(fā)周期,降低研發(fā)成本?!蹦砊ier1智能座艙領(lǐng)域的專(zhuān)家介紹說(shuō)。
另外,由于不同車(chē)廠(chǎng)的整車(chē)EE架構演進(jìn)的節奏不一致,也會(huì )導致對芯片的需求存在差異化。作為芯片廠(chǎng)商又該如何滿(mǎn)足不同客戶(hù)的差異化需求?有業(yè)內人士給出的答案是:“芯片設計也要考慮平臺化,需要具備較好的可拓展性,比如,芯片設計要能夠實(shí)現IP靈活組合,增強可復用性,這樣不僅可以滿(mǎn)足不同客戶(hù)的差異化需求,同時(shí)還可以節省自身的開(kāi)發(fā)費用?!?/span>
三、座艙SoC芯片國產(chǎn)化替代
當下,中高端智能座艙SoC芯片市場(chǎng)被高通、Intel、三星等消費電子芯片廠(chǎng)商所壟斷,他們的芯片產(chǎn)品制程先進(jìn),并且具備規模和成本優(yōu)勢。中低端市場(chǎng)被恩智浦、TI、瑞薩等國外傳統汽車(chē)芯片廠(chǎng)商所覆蓋,他們的優(yōu)勢在于成本控制能力強,并且芯片的穩定性和可靠性好。
在前幾年,國內座艙SoC芯片廠(chǎng)商大多停留在研發(fā)階段,導致量產(chǎn)上車(chē)相對有限。但最近兩年,國產(chǎn)座艙SoC芯片開(kāi)始快速量產(chǎn)上車(chē),并實(shí)現了規?;慨a(chǎn)應用,比如芯馳的X9系列座艙芯片,已經(jīng)在上汽、奇瑞、長(cháng)安、廣汽、北汽、東風(fēng)日產(chǎn)等車(chē)企旗下車(chē)型量產(chǎn)上車(chē)。座艙SoC芯片的國產(chǎn)化替代正在加速。
3.1 主機廠(chǎng)或Tier1選擇芯片廠(chǎng)商,他們看重什么呢?
除了芯片本身的性能之外,主機廠(chǎng)選擇芯片廠(chǎng)商還會(huì )重點(diǎn)考察哪些維度呢?經(jīng)過(guò)向相關(guān)業(yè)內人士調研咨詢(xún),整體來(lái)看,主機廠(chǎng)會(huì )重點(diǎn)關(guān)注以下幾個(gè)方面的因素:
芯片的成熟度如何
車(chē)規級SoC芯片成熟度評價(jià)一般會(huì )從技術(shù)指標、功能指標、可靠性指標、供應鏈指標以及認證和標準指標等多個(gè)方面進(jìn)行考量。芯片的成熟度如何是客戶(hù)進(jìn)行芯片選擇時(shí)首要考慮的因素。因為一款芯片產(chǎn)品從定義到研發(fā)再到量產(chǎn),至少需要 3年左右的時(shí)間。一旦進(jìn)入車(chē)廠(chǎng)的供應鏈體系,車(chē)廠(chǎng)基本會(huì )穩定在3~4年的訂單需求。對于車(chē)廠(chǎng)來(lái)講,一旦選定一家芯片廠(chǎng)商,中間切換芯片廠(chǎng)商的代價(jià)比較大,除非出現重大問(wèn)題,否則不會(huì )輕易切換。因此,車(chē)企一開(kāi)始便會(huì )做好芯片成熟度的評估和分析,確認風(fēng)險可控才會(huì )選擇合作。
芯片的Roadmap是否連續
選擇使用一家芯片企業(yè)的芯片,不光看它的現在,還要看它的未來(lái)。如果只做一兩代的芯片,而沒(méi)有連續的芯片Roadmap,那就意味如果圍繞該芯片來(lái)做域控制器,后續產(chǎn)品的迭代和升級會(huì )存在很大的問(wèn)題,因此主機廠(chǎng)或Tier1便不太可能選擇這樣一家沒(méi)有長(cháng)久合作潛力的合作伙伴。因此,選擇一家芯片企業(yè)的時(shí)候,主機廠(chǎng)或Tier1要看芯片公司整個(gè)產(chǎn)品的迭代周期和產(chǎn)品的設計思路 —— 是否符合當前產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢方向,以及是否跟自己產(chǎn)品路線(xiàn)的需求相匹配。
是否具備較高的性?xún)r(jià)比
當前,汽車(chē)市場(chǎng)內卷嚴重,各家車(chē)企的“價(jià)格戰”還在持續。以?xún)r(jià)換量是價(jià)格戰的基礎邏輯,降本增效是每個(gè)主機廠(chǎng)的主旋律。芯片供應商想要切入到車(chē)廠(chǎng)的供應鏈體系,較高的性?xún)r(jià)比是讓車(chē)廠(chǎng)定點(diǎn)的最大“籌碼”。怎么才算是較高的性?xún)r(jià)比呢?要么,同樣成本和性能的產(chǎn)品,能夠幫助車(chē)廠(chǎng)實(shí)現更多的功能;要么,能夠實(shí)現同樣的功能,但成本更低。不過(guò),這里的成本不僅指芯片本身的硬件成本,更準確地講是整個(gè)系統層面的總成本。
本土化服務(wù)如何
在軟件定義汽車(chē)背景下,外加“內卷”嚴重的競爭環(huán)境,汽車(chē)的研發(fā)周期一再壓縮。以前3~4年的開(kāi)發(fā)周期,甚至已經(jīng)被壓縮到2年。在較短的開(kāi)發(fā)周期下,開(kāi)發(fā)過(guò)程中可能會(huì )遇到更多的問(wèn)題。主機廠(chǎng)和Tier1在基于芯片的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中,肯定會(huì )遇到很多跟芯片底層相關(guān)的問(wèn)題,無(wú)論是硬件設計,還是軟件開(kāi)發(fā)、圖像優(yōu)化,亦或者是算法移植等方面的問(wèn)題。此時(shí),芯片公司是否具備足夠大的團隊以及足夠強的工程化能力幫助客戶(hù)在本地快速地去解決問(wèn)題就顯得尤為重要。
芯片廠(chǎng)商需要密切加強與Tier1以及主機廠(chǎng)的合作,增強對下游客戶(hù)的服務(wù)支持力度,幫助Tier1在相對較短的研發(fā)周期內做好高質(zhì)量的產(chǎn)品交付工作。
3.2 芯片廠(chǎng)商如何才能快速地切入到主機廠(chǎng)的供應鏈體系
找準產(chǎn)品定位,直擊市場(chǎng)需求
入局智能座艙SoC芯片市場(chǎng),中低端市場(chǎng)是一個(gè)相對比較容易的切入口。只要設計出一款高性?xún)r(jià)比且又能夠滿(mǎn)足當前市場(chǎng)需求的芯片,就能夠相對容易做到量產(chǎn)。那么,如何設計出一款符合當下需求的“好芯片”呢?芯馳科技聯(lián)合創(chuàng )始人兼董事仇雨菁曾對外表示:“汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈非常長(cháng),要做出好芯片必須與應用深度結合,必須是一個(gè)Top-Down的架構,首先要考慮整個(gè)應用的場(chǎng)景,然后分解到軟件架構,再到芯片架構,這樣才能做出一個(gè)好芯片?!?/span>
也就是說(shuō),芯馳做芯片設計基本上是采用自上而下的一個(gè)推導思路;先考慮最上層的應用場(chǎng)景,然后由應用場(chǎng)景分解到所需的軟件架構,再由軟件架構推導出最佳適配的芯片。
針對這一話(huà)題,芯馳科技CTO孫鳴樂(lè )進(jìn)一步解釋說(shuō):“這里提到的應用場(chǎng)景的概念是放到整個(gè)EE架構的背景下,來(lái)考慮我們所設計的芯片到底要用在哪里?是用在座艙,還是用在智駕,還是用在中央網(wǎng)關(guān),亦或者是應用在區域控制器。明確用在哪里后,再去考慮整體的軟件怎么部署,有哪些軟件會(huì )部署到自己芯片上。然后,需要對這些軟件進(jìn)行深入了解 —— 了解它們要做哪些事情,性能需求、安全性需求以及OTA需求怎么樣。所有都搞清楚之后,再考慮要滿(mǎn)足這些軟件需求,需要什么樣的硬件來(lái)配合它?!?/span>
芯馳圍繞未來(lái)電子電氣架構的核心域進(jìn)行了全場(chǎng)景布局,包括智能座艙X9系列、智能駕駛V9系列、中央網(wǎng)關(guān)G9系列和高性能E3系列MCU,這些產(chǎn)品旨在滿(mǎn)足未來(lái)汽車(chē)電子電氣架構的需求。
芯馳科技全場(chǎng)景布局(圖片來(lái)源:芯馳科技)
全場(chǎng)景布局是否會(huì )牽扯芯馳比較大的精力和投入,而導致沒(méi)辦法在某一兩個(gè)領(lǐng)域把優(yōu)勢發(fā)揮到最大呢?孫鳴樂(lè )闡述了芯馳全場(chǎng)景布局的合理性:“對于SoC和MCU來(lái)講,具有一定的通用性。在汽車(chē)應用領(lǐng)域,芯片講究的是穩定性和可靠性,在這個(gè)基礎上,性能要逐步往上提升,功耗和成本要控制好。區別在于不同應用中,芯片處理能力需求不同?!?/span>“芯片公司不需要針對每個(gè)應用去做非常完整的垂直整合,這個(gè)過(guò)程需要花費很多的精力和資源。我們重點(diǎn)關(guān)注的是芯片本身,以及上層與芯片強相關(guān)的基礎軟件,這也是需要我們交付的內容。
基于此,我們會(huì )選擇跟現有產(chǎn)品結合比較好的應用方向,在此方向上同我們的合作伙伴一起把方案做完整,然后再交付到車(chē)廠(chǎng)?!?/span>
抱團取暖,打造芯片生態(tài)體系
“軟件生態(tài)決定芯片價(jià)值”已經(jīng)成為了芯片行業(yè)的共識。因為構建在芯片之上的軟件生態(tài)對芯片的“可用性”具有較大的影響。
整個(gè)座艙的軟件平臺從下往上一般涵蓋:虛擬機、操作系統內核、中間件、應用層等軟件。對于最底層的軟件,有的是用虛擬機方式,有的直接采用硬隔離的方式;再往上的操作系統大致分兩類(lèi),一類(lèi)是RTOS或AUTOSAR等實(shí)時(shí)操作系統,一類(lèi)是QNX、Linux、安卓等非實(shí)時(shí)操作系統;操作系統再往上就是中間件,中間件層包括車(chē)機互聯(lián)、語(yǔ)音接口框架、導航和位置服務(wù)框架、音頻接口、CAN總線(xiàn)通信機制等;中間件層再往上就是應用層,應用層包括很多算法,比如語(yǔ)音算法、視覺(jué)算法等。
智能座艙系統架構示意圖(圖片來(lái)源:基于公開(kāi)資料整理)
對于整個(gè)座艙系統架構平臺而言,芯片是它的基礎底座。芯片廠(chǎng)商和他的合作伙伴需要一起基于芯片這個(gè)基礎底座來(lái)打造出一個(gè)完整的座艙系統架構方案。底層硬件+整個(gè)軟件平臺有機結合在一起才有可能構成一個(gè)具備良好用戶(hù)體驗的產(chǎn)品。“我們擁有豐富完善的生態(tài)圈,包括底層的基礎軟件、操作系統,各種工具鏈、中間件以及上層的應用、算法和解決方案等,芯馳與海內外超過(guò) 200 家企業(yè)伙伴達成了生態(tài)合作。通過(guò)與車(chē)企、生態(tài)伙伴的通力合作,可以加速整個(gè)芯片從研發(fā)到上車(chē)的過(guò)程。過(guò)去,先有芯片,然后才有軟件,最后才能提供給用戶(hù)使用?,F在,作為芯片企業(yè),我們可以第一時(shí)間了解用戶(hù)的需求,并與他們同步開(kāi)發(fā)。當我們的芯片出來(lái)時(shí),軟件已經(jīng)準備好了,大大提高了芯片量產(chǎn)上車(chē)速度?!背鹩贻荚谝淮窝葜v中對外談到。
轉自焉知汽車(chē)