汽车智能化再掀新热潮!「中央计算架构」进入规模量产周期
中央计算+区域控制的新一代整车电子架构,已经成为车企继电动化、智能化(功能上车)之后,新一轮竞争的焦点。
如果说智能化的1.0阶段,是智能驾驶+智能座舱的争夺战;那么,即将进入的2.0阶段,将是准入门槛更高的全域电子架构争夺战。
在中央计算+区域架构下,算力逐渐向中央集中,第一阶段时由多个同一域内的ECU合并成一个域控制器,第二阶段则是多个域控制器继续融合,最终形成1个中央计算平台+N个区域控制架构。
而在中央计算平台部分,也正在经历从多芯片物理集成(单板或多板)到单一超大算力芯片的阶段。比如,英伟达、高通、黑芝麻智能都已经推出了各自的解决方案。
比如,黑芝麻智能推出的首个智能汽车跨域计算芯片平台武当系列,可以实现高性价比的单芯片跨域计算,通过异构隔离技术,把不同算力根据不同场景,以及不同规格和安全要求,进行搭配组合。
今年6月,武当系列的首款C1200芯片获得了业内首个ISO 26262 ASIL-D Ready功能安全产品认证证书,可用于 CMS(电子后视镜)系统、行泊一体、整车计算、信息娱乐、智能大灯、舱内感知系统等跨域计算场景。
整体上来看,目前整车电子架构分为两种:一种是中央计算/控制+智驾/座舱域控制器模式,属于过渡阶段;一种是中央计算(多板或单板,单/多芯片)+区域控制模式。
在计算平台方面,过渡阶段的主流选择是:NXP+英伟达+高通。其中,NXP的S32系列是市场主要选择项;该公司此前对外表示,下游车企客户对于S32的需求持续增长,远远超出预期。
目前,特斯拉是业内首家完成「中央计算+区域架构」落地的车企,去年开始,包括小鹏汽车、理想汽车等新势力也在陆续进入交付周期,同时呈现出多种形态逐步迭代演进的趋势。
其中,在供应链部分,过去主要以外资为主的电子架构赛道,也在逐步转变为车企(尤其是新势力和新能源品牌)领头+本地化供应商配合的模式。
比如,小鹏汽车推出的X-EEA 3.0架构,就是采用了中央计算+区域架构(左右车身域),目前已经在小鹏G9上量产应用。其中,中央计算部分,采用了座舱与网关通讯集成模式,智驾域控制器则是依旧独立。
理想汽车则是在L系列先部署了基于NXP S32平台的中央控制域控制器,包含动力、车身、部分底盘的功能,主要融合了车身控制器和中央网关。
同时,下一代的中央计算平台+区域控制器架构正在研发,大概率会在纯电平台进行发布搭载,进一步融合智能座舱、自动驾驶和车辆控制。
埃安、智己、零跑等车企也陆续披露进展。
广汽埃安,是在去年底正式发布了新一代电子电气架构-星灵架构,旗下高端品牌昊铂首款车型就首发搭载。其中,中央计算单元(中央车控)采用恩智浦的S32G3处理器(大陆集团Tier1),并配合四个区域控制器。
数据显示,相比广汽上一代电子电气架构,星灵架构的算力提升了50倍,数据传输速率提升10倍,线束回路减少约40%,控制器减少约20个。
按照业内人士的评价,“目前大部分车企的这一代架构还不是真正意义上的整车集中,下一代会向整车集中化架构演进,中央计算的程度会更高。”
7月31日,零束科技首款跨域融合中央大脑ZXD1首样顺利交付智己汽车,也标志着零束首款中央大脑正式进入量产研发关键阶段。
“多域、多模块融合可以大大减少整车独立域控制器,降低整车开发成本,”按照公开信息显示,这套系统搭载并部署了零束自研智能车OS,基于面向服务的SOA软件架构,实现应用软件的快速部署和适配迭代。
目前,这套硬件由延锋伟世通旗下的江苏天宝负责生产,其也是零束座舱域控制器的供应商,同时也是上汽集团主要的座舱娱乐主机供应商。
而在昨天,零跑汽车也在业内首次发布第三代中央集成式电子电气架构(LEAP3.0),支持中央集成超算和平台灵活共享。相比于其他企业,这套方案的特点是提供不同性价比的多选项。
其中,“标准解决方案”为高通8155+NXP S32G中配(集成泊车,智驾独立)、中配方案为高通8295+NXP S32G高配(集成L2/L2+智驾)、“高配解决方案”为高通8295+NXP S32G高配+英伟达OrinX(集成L2、高阶智驾独立)。
按照官方给出的数据,这套架构在控制器、线束方面也进行了大幅优化,同时拓宽数据带宽、以及电源管理模式,让系统间的交互做到更高效。
目前,这套最新一代电子电气架构将应用于零跑下一款新车型上,内部代号为B11,将于今年慕尼黑车展发布。
此外,零跑汽车也将继续以供应商身份(华锐捷,零跑与大华的合资公司)为其它品牌提供技术服务,包含从零部件、软件到整车的四种合作方式。
另一家新能源头部品牌—比亚迪,也在规模化布局多域计算+区域控制架构基础上,也即将在易四方技术平台(仰望车型)首发搭载中央计算平台+域控控制架构高度协同的电子电气架构。
在高工智能汽车研究院看来,考虑到座舱、智驾上层软件的品牌差异化需求,底层整车电子架构(相对于消费者来说,是黑盒)的技术授权,或许会成为下一周期的行业主流趋势。
而中央计算+区域架构给传统供应链带来的冲击在于,过去为整车提供不同ECU的供应商,将开始进入新一轮洗牌周期。比如,传统车身、网关供应商,将逐步被座舱域控制器、中央域控制器供应商替代。
比如,以上汽为例,零束的这套方案如果在集团内多个品牌全面覆盖,这意味着,原有的包括联合汽车电子、南京天擎、华东汽电等车身、网关供应商将被「扫地出门」。
而在小鹏汽车,G9等新车型的上市,之前的中央网关(供应商:经纬恒润)被集成至中央域控制器,经纬恒润也被伟创力、航盛等供应商替代。
作为传统多品类车身电子ECU的供应商(分布式架构下开发和量产几乎所有的车身模块),经纬恒润作为一家典型代表,未来面临的就是旗下产品线被新一代电子架构逐步替代的危机。
这也是为什么在2022年经纬恒润成立座舱事业部,从而完成智能驾驶+智能座舱+车身域控的全布局,从而增强企业的核心竞争力。
类似的布局,还有德赛西威。该公司在几年前推动内部业务架构重组,其中,智能座舱业务整合了原车载信息娱乐系统、车身信息与控制系统和驾驶信息显示系统三类产品。
此前,德赛西威在车身域(车身电子)赛道的实力相对偏弱;2020年财务数据显示,车身电子仅占该公司整体营收的4.87%。2022年,智能车身域控平台首个项目才进入量产阶段,同时进入平台2.0阶段研发。
该公司表示,通过对车身控制多个模块的开发、测试能力搭建和研发持续性投入,有助于提升公司在车身域产品线的竞争力,保持在智能座舱市场的领先地位。
此外,围绕中央计算+区域架构,高性能MCU也称为新的市场焦点。除了瑞萨、NXP两家,包括芯驰科技在内的芯片厂商也在入局。
比如,芯驰科技的G9系列中,最新旗舰产品G9H,是面向下一代高性能中央网关、车载计算单元、跨域控制器等应用场景。
与单核的G9X和四核的G9Q/G9V相比,G9H采用6核Cortex-A55,不仅内核数目增多,主频也从1.4GHz提升至1.8GHz,整体A核性能翻倍。
在提升A核性能的同时,G9H也配置了更多的R核,从G9X、G9Q/G9V 的1对双核锁步Cortex-R5F CPU增加到3对双核锁步Cortex-R5F,可以同时运行3个AutoSAR系统。
此外,G9H可以支持芯驰自主研发的SDPE包处理引擎,可方便实现CAN FD、LIN和Ethernet之间的消息、包、信号的转发。同时,G9H内置满足国密标准的高性能HSM。
同时,在今年的上海车展期间,芯驰科技还正式对外发布了第二代中央计算架构SCCA2.0,由一个中央计算单元、四个区域控制器以及底盘和动力集成控制器组成,从而帮助车厂更快向中央计算架构演进。
高工智能汽车研究院监测数据显示,目前国内大部分头部车企、Tier1都在预研或即将落地中央计算+区域控制平台解决方案,并带动供应链进入提质升级的新周期。
而对于传统汽车电子(尤其是各种单一功能ECU)厂商来说,2.0周期也是残酷无情的洗牌整合阶段,很多产品都会彻底退出市场。
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