在前不久落幕的英偉達(dá)GPU技術(shù)大會(huì)(GTC
2024)上,英偉達(dá)聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官黃仁勛宣布,擴(kuò)大與比亞迪的合作,未來比亞迪將使用英偉達(dá)DRIVE
Thor芯片,提高其車型的自動(dòng)駕駛和其他數(shù)字化功能水平;同期,廣汽昊鉑也官宣與英偉達(dá)合作,廣汽昊鉑下一代L4自動(dòng)駕駛汽車將采用DRIVE
Thor雙芯片方案,計(jì)劃于2025年開始量產(chǎn)。
一時(shí)間,英偉達(dá)DRIVE
Thor大出風(fēng)頭。官方資料顯示,DRIVE Thor能夠進(jìn)行多域計(jì)算,相當(dāng)于具備跨域融合能力。往前追溯,2024
CES上,跨域融合便成為汽車智能化領(lǐng)域的重要看點(diǎn)之一。例如,博世展出基于高通Snapdragon Ride
Flex平臺(tái)的全新座艙,后者同樣可以實(shí)現(xiàn)通過一顆SoC支持智能座艙與ADAS功能。又如,黑芝麻智能跨域計(jì)算芯片“武當(dāng)”系列C1200家族亮相,均勝電子旗下均聯(lián)智行展示了基于該款芯片打造的中央計(jì)算單元產(chǎn)品(nCCU)。
據(jù)統(tǒng)計(jì),2023年,我國汽車智能座艙滲透率快速提升至61.5%,L2及以上自動(dòng)駕駛系統(tǒng)滲透率提升至40.8%。單個(gè)ECU不斷集成形成域內(nèi)融合,仿佛還是昨日;而今,艙駕一體、跨域融合正為汽車智能化發(fā)展掀開新的一頁。
跨域融合打動(dòng)車企的“心”
“艙駕一體的跨域融合是一個(gè)明顯趨勢,這與它能夠給整車設(shè)計(jì)帶來的改進(jìn)密不可分,顯著優(yōu)勢就是成本的下降?!钡沦愇魍夹g(shù)中心用戶體驗(yàn)?zāi)K總監(jiān)王韜告訴《中國汽車報(bào)》記者,“在跨域融合之下,分屬兩個(gè)域的兩顆SoC集中成為一顆,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)域的不同功能;同時(shí),由于采用單芯片,從零部件尺寸、重量甚至線束用量上都能顯著降本?!?br/> 華陽集團(tuán)旗下全資子公司華陽通用副總經(jīng)理湯文彬認(rèn)同這一觀點(diǎn)?!澳承┝悴考ㄟ^跨域融合可以實(shí)現(xiàn)共用,這既減少零部件的數(shù)量,又提升零部件的利用率,同時(shí)也能避免后續(xù)重復(fù)的開發(fā)設(shè)計(jì)工作,從而實(shí)現(xiàn)整車設(shè)計(jì)和制造角度的降本?!彼忉尩?,“此外,跨域融合還能幫助車企實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)上的通盤考慮,優(yōu)化整車性能。相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步緊湊,加之線束、接口件的減少,都有助于整車穩(wěn)定性、可靠性的提升。”
“成本降低一定是艙駕一體最能吸引車企、供應(yīng)鏈企業(yè)的優(yōu)勢?!焙绞⒓瘓F(tuán)技術(shù)中心中央研究院副院長錢乾向記者表示,“跨域融合能夠通過一體化設(shè)計(jì),解決算力的高效利用問題;不同部門之間也可以在流程上進(jìn)行協(xié)同,提高開發(fā)效率。反映在整車產(chǎn)品上,是產(chǎn)品力的提升,系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳輸將更快、系統(tǒng)效率與響應(yīng)速度將更高;系統(tǒng)在復(fù)雜場景下的適應(yīng)性將提升,用戶的人機(jī)共駕體驗(yàn)將改善;而車型的平臺(tái)化延展性也可以借助艙駕融合實(shí)現(xiàn)提升?!?br/> 不過,艙駕一體的跨域融合“萌芽”初生,車企的動(dòng)作自然有快有慢。王韜告訴記者:“目前,市場對(duì)于艙駕一體的跨域融合趨勢,存在三種不同的態(tài)度。一是‘擁抱’,一部分汽車品牌基于成本等因素堅(jiān)定地率先從低端車型入手開展跨域融合,然后逐步向中高端車型推廣;二是‘觀望’,因?yàn)樯婕罢{(diào)整整車電子電氣架構(gòu),進(jìn)而可能帶來功能安全、信息安全、數(shù)據(jù)安全、硬件冗余等諸多新問題,因此一部分汽車品牌處于觀望態(tài)度;三是‘略顯消極’,這些汽車品牌認(rèn)為當(dāng)前的產(chǎn)品定義、定位足以滿足消費(fèi)者需求,因此不存在對(duì)跨域融合的強(qiáng)需求?!?br/> 多重因素推動(dòng)技術(shù)落地
“在分析跨域融合給車企所帶來裨益的同時(shí),需要重視終端用戶的需求、體驗(yàn)與期待。它們是推動(dòng)艙駕一體作為新技術(shù)上車的底層邏輯?!睖谋驈?qiáng)調(diào),“消費(fèi)者對(duì)于汽車智能駕駛、智能交互的要求不斷提高。大數(shù)據(jù)、大模型等技術(shù)趨勢,能夠賦能汽車智能化水平的提升,而跨域融合就是起到支撐作用的‘底座’。同時(shí),消費(fèi)者愈發(fā)將汽車視為第三空間,艙駕融合能夠進(jìn)一步提升用戶體驗(yàn),給他們帶來更多使用場景,提升交互的流暢性。源自用戶期待的驅(qū)動(dòng)力,又將帶動(dòng)更多的技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)。”
“從功能設(shè)計(jì)的角度來看,艙駕一體可滿足用戶對(duì)于多模態(tài)互動(dòng)體驗(yàn)的需求。在當(dāng)下終端市場競爭白熱化的大環(huán)境下,這是各汽車品牌所關(guān)注的方面。此外,當(dāng)算力達(dá)到一定水平,進(jìn)一步挑戰(zhàn)高復(fù)雜度任務(wù),感知、規(guī)劃、決策、控制一定會(huì)走向集中。當(dāng)然,還有摩爾定律作為佐證,這些都足以說明技術(shù)實(shí)現(xiàn)的必然性。”王韜對(duì)記者說。
“我們還應(yīng)結(jié)合整車電子電氣架構(gòu)演進(jìn)的背景來看待這一發(fā)展趨勢?!卞X乾認(rèn)為,“汽車智能化發(fā)展至今,功能不斷豐富,ECU裝配量也在增加,分布式架構(gòu)受到信息交互效率與成本效率的限制,無法滿足汽車智能化的新需求。”
“傳統(tǒng)分布式架構(gòu)支撐不了目前所想象的功能場景實(shí)現(xiàn),這是非常關(guān)鍵的因素?!本?lián)智行中國區(qū)產(chǎn)品總監(jiān)盧星旺分析指出,“比如,座艙需要與車內(nèi)其他域打通,傳統(tǒng)的電子架構(gòu)支撐不了關(guān)聯(lián)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)?!?br/> “為實(shí)現(xiàn)座艙和智駕的進(jìn)一步升級(jí),我們有必要繼續(xù)打通‘任督二脈’。海量數(shù)據(jù)互相傳遞,意味著需要有效提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸捄托?。此外,自?dòng)駕駛和智能座艙對(duì)于傳感器和車身數(shù)據(jù)有獨(dú)立和共同的需求,艙駕一體的設(shè)計(jì)有利于實(shí)現(xiàn)以上要求?!卞X乾表示。
不同融合路徑各有考量
無論是否采取行動(dòng),行業(yè)對(duì)艙駕融合趨勢基本已形成共識(shí),差異無非是速度的快慢或?qū)崿F(xiàn)的早晚。而在具體的技術(shù)路線上,行業(yè)卻存在著不同的理解。
“關(guān)于融合的路徑和范式,比較典型的有以下兩種。第一,始于智能座艙,增加算力和軟件的復(fù)雜度將座艙與智駕融合。第二,從車身入手,將網(wǎng)聯(lián)單元和網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)等承接車內(nèi)通信或互通的功能單元融合到一起,因?yàn)檫@幾部分對(duì)于安全性、穩(wěn)定性等性能的要求比較相近。傳統(tǒng)的車身與底盤有自己的獨(dú)特性,這些域?qū)⒃谳^晚階段才能做進(jìn)一步的融合?!北R星旺介紹道。
“從智能座艙域向智能駕駛域的融合,應(yīng)該更容易被行業(yè)所接受?!痹跍谋蚩磥?,“雖然智能駕駛域的算法更新迭代非常快,算力更優(yōu),也有大量的數(shù)據(jù)訓(xùn)練,但其功能相對(duì)成熟、穩(wěn)定且目標(biāo)是統(tǒng)一化的。相比較而言,智能座艙域具有非常顯著的定制化開發(fā)特征。不同品牌具體需求不同,但都聚焦于關(guān)注用戶的乘車、人機(jī)交互體驗(yàn),只有提供更多樣化、拓展性的場景,第一時(shí)間被用戶感知,才能助力車企得到市場的青睞。因此,對(duì)整車企業(yè)而言,智能座艙域向智能駕駛域的融合更容易提升產(chǎn)品競爭力?!?br/> “融合方向是由多重因素決定的,路徑雖不同,但目標(biāo)一致。用戶的體驗(yàn)、場景將決定融合的范圍,算力和安全將決定融合的方向?!蓖蹴w告訴記者,“以典型的智能座艙芯片為例,這些產(chǎn)品勝在GPU功能更強(qiáng)大,能夠很好地支持顯示功能,但在NPU(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元)方面的能力相對(duì)欠缺,因此暫時(shí)無法將高階自動(dòng)駕駛功能融合進(jìn)來。相反,自動(dòng)駕駛域的芯片NPU功能強(qiáng)大,對(duì)顯示的支持又不甚理想。所以,還是要回歸用戶視角,考慮哪些體驗(yàn)、場景是他們最需要的,而這些功能就應(yīng)最先被融入座艙域中。例如,座艙域在融合抬頭顯示(HUD)、電子后視鏡(CMS)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步融入了自動(dòng)輔助泊車(APA)等。當(dāng)然,這也存在一些變數(shù),例如從AI計(jì)算能力角度來看,座艙域融入自動(dòng)駕駛域似乎更順理成章,但也有芯片企業(yè)推出了支持AI運(yùn)算的座艙芯片,而且放到更長的時(shí)間周期來看,AI運(yùn)算的部署很可能分為車端與云端。這恰好說明,融合的路徑與方向存在很多的可能性,需要根據(jù)具體的場景、體驗(yàn)決定?!?br/> “兩種融合路線在目標(biāo)達(dá)成、效率與難度上的差異,取決于不同公司的技術(shù)積累和實(shí)力,以及整個(gè)行業(yè)的技術(shù)協(xié)作和發(fā)展情況,很難簡單地判斷哪種路徑會(huì)被普遍采用?!卞X乾向記者表示,“相較于One-Box或One-Board艙駕融合方案只是簡單地將兩個(gè)技術(shù)架構(gòu)集成在一個(gè)‘盒子’中,真正的艙駕融合即One-Chip方案,核心是技術(shù)架構(gòu)的統(tǒng)一。所以,從座艙向智駕融合或智駕向座艙融合的根本,其實(shí)是兩種不同技術(shù)架構(gòu)誰能優(yōu)先對(duì)融合的架構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一,其中也包含知識(shí)體系的統(tǒng)一。只有底層技術(shù)統(tǒng)一,才能實(shí)現(xiàn)真正的跨域融合?!?br/> 融合是綜合性能力挑戰(zhàn)
艙駕一體雖然漸行漸近,但作為跨域融合的最先嘗試,需要克服的技術(shù)難點(diǎn)依然不少?!疤拐\地講,艙駕一體的融合幾乎全是難點(diǎn)。我們需要探索全新的軟硬件架構(gòu)和通信架構(gòu),這非常考驗(yàn)車企與一級(jí)零部件供應(yīng)商的研發(fā)能力。除了技術(shù)難度大,管理方面的挑戰(zhàn)也不容小覷。由于需要打通座艙與智駕功能,研發(fā)團(tuán)隊(duì)必須具備強(qiáng)大的橫向整合與協(xié)調(diào)能力?!蓖蹴w表示。
“與單一的域控制器產(chǎn)品相比,跨域融合的域控制器研發(fā)有非常大的變化。通信協(xié)議,數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、安全性,數(shù)據(jù)的交互等是難點(diǎn)?!睖谋蚪榻B稱,“與此同時(shí),跨域融合的域控產(chǎn)品還需處理不同域的訪問機(jī)制,更要考慮系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性與可靠性?!?br/> “智能座艙與智能駕駛?cè)诤献钪饕碾y點(diǎn)是技術(shù)架構(gòu)的差異。智能座艙技術(shù)集中在人機(jī)交互、信息娛樂等方面,主要需要CPU和GPU分別提供通用算力和圖形算力;而智能駕駛涵蓋傳感器、數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域技術(shù)的集成和應(yīng)用,涉及復(fù)雜的實(shí)時(shí)決策和操控,主要需要GPU和NPU支持基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能駕駛算法和流程的調(diào)度。雖然都包含人工智能應(yīng)用,但座艙主要是生成式大語言模型的應(yīng)用,而智駕則涉及決策與規(guī)控算法,其技術(shù)架構(gòu)具有明顯的差異?!卞X乾告訴記者,“從架構(gòu)設(shè)計(jì)的角度來看,挑戰(zhàn)體現(xiàn)為不同功能模塊的集成和協(xié)同、復(fù)雜架構(gòu)的工程化挑戰(zhàn)、硬件資源分配和軟件安全隔離、不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸與協(xié)同、跨域安全和性能要求的差異、不同領(lǐng)域開發(fā)團(tuán)隊(duì)的協(xié)同、復(fù)合型技術(shù)人才的缺口等?!?br/> 湯文彬提到:“跨域融合也帶來軟件方面的變化。軟件的重要性、復(fù)雜度越來越高,由于硬件選擇可能逐漸趨于統(tǒng)一,功能的實(shí)現(xiàn)和調(diào)優(yōu)將愈發(fā)依賴軟件,智能座艙與智能駕駛對(duì)于實(shí)時(shí)性、功能安全的要求不盡相同,更需要一級(jí)零部件供應(yīng)商具備出色的系統(tǒng)生態(tài)掌控及算法優(yōu)化能力,能夠集成不同軟件組件,并在其間實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)訪問良好、調(diào)度順暢?!?br/> “在跨域融合的初期,軟件開發(fā)確實(shí)比以往更加復(fù)雜?!卞X乾認(rèn)為,“不同的芯片、上層操作系統(tǒng)和應(yīng)用生態(tài)往往有差異,所以軟件開發(fā)需要針對(duì)不同芯片產(chǎn)品的功能和特性,選擇不同的開發(fā)工具和方法。同時(shí),不同的功能安全等級(jí)也要求在開發(fā)過程中考慮更多的安全性問題,以保證汽車系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,這便增加了軟件開發(fā)的難度。此外,跨域融合架構(gòu),需要實(shí)現(xiàn)算法的融合,軟件才能在瞬息萬變的情況下快速響應(yīng),對(duì)實(shí)時(shí)性的要求越來越高?!?br/> 需要指出的是,雖然前期開發(fā)難度高、成本投入大,但隨著跨域融合技術(shù)架構(gòu)的成熟、軟件開發(fā)的充分,越來越多的功能組件、中間件將得以復(fù)用,后期的開發(fā)流程將得到較大簡化。
“域控制器的設(shè)計(jì)還需考慮到日益增長的功能需求和快速發(fā)展的技術(shù)創(chuàng)新。隨著汽車智能化水平不斷提升,跨域融合的控制平臺(tái)也要能夠適應(yīng)新的功能需求和技術(shù)變化?!卞X乾認(rèn)為,“車企需要加強(qiáng)與產(chǎn)業(yè)鏈上游不同環(huán)節(jié)企業(yè)的技術(shù)合作,從前期的需求設(shè)計(jì)、架構(gòu)研發(fā)到后期數(shù)據(jù)共享等環(huán)節(jié),進(jìn)行全流程全方位的協(xié)作。傳統(tǒng)一級(jí)零部件供應(yīng)商需要對(duì)內(nèi)部企業(yè)資源和外部產(chǎn)業(yè)地位進(jìn)行垂直整合,打造軟硬件全棧的研發(fā)能力,由零部件供應(yīng)商向系統(tǒng)方案解決商轉(zhuǎn)型?!?br/> “價(jià)格戰(zhàn)”無礙艙駕一體推進(jìn)
在跨域融合快馬加鞭之時(shí),國內(nèi)汽車市場高度“內(nèi)卷”的浪潮也以自己的方式影響著技術(shù)的上車應(yīng)用。
“2024年開年以來,整車市場鋪天蓋地降價(jià)的信息,幾乎涉及所有車企、所有動(dòng)力類型的車型以及大部分價(jià)格區(qū)間的車型?!北R星旺表示,“在這樣的背景下,部分車企圍繞更有性價(jià)比這個(gè)賣點(diǎn)開展工作,推動(dòng)以座艙為單位融合更多的功能,例如車內(nèi)外視覺的融合,這在入門級(jí)車型產(chǎn)品中體現(xiàn)出較為明顯的趨勢。還有部分車企努力做出‘差異化’,甚至開始加速推進(jìn)中央計(jì)算單元的進(jìn)一步落地。”
“產(chǎn)品的安全性、可靠性、穩(wěn)定性還要進(jìn)一步提升;仍然需要大量的數(shù)據(jù)采集與訓(xùn)練來進(jìn)行優(yōu)化迭代;由于涉及多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的集成,研發(fā)成本必然高企,在車市‘價(jià)格戰(zhàn)’正酣之時(shí),控制成本是不能回避的挑戰(zhàn)?!睖谋蛘f,“后續(xù)的規(guī)模商業(yè)化時(shí)間點(diǎn)取決于多個(gè)因素,包括技術(shù)成熟度、法律法規(guī)、市場競爭態(tài)勢等?!?br/> “新技術(shù)開發(fā)初期的成本相對(duì)較高,如何在保持產(chǎn)品性能的同時(shí)控制成本將是一項(xiàng)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。特別是在目前國內(nèi)車市嚴(yán)重‘內(nèi)卷’的情況下,跨域融合新技術(shù)的初期應(yīng)用,可能會(huì)受到成本壓力的影響?!卞X乾表達(dá)了同樣的擔(dān)憂。
“‘價(jià)格戰(zhàn)’的出現(xiàn)甚至持續(xù),未必會(huì)影響跨域融合的市場化進(jìn)程。相反,我個(gè)人認(rèn)為它可能會(huì)起到一個(gè)反向提速的作用?!蓖蹴w認(rèn)為,“‘價(jià)格戰(zhàn)’的底層邏輯是成本競爭,而跨域融合恰好帶來大幅的成本節(jié)約,這也是推動(dòng)車企加速應(yīng)用的市場因素。從這個(gè)角度來說,我看好艙駕一體會(huì)從入門級(jí)、中級(jí)車產(chǎn)品上大范圍推開。”
“在我看來,艙駕融合的商業(yè)化已經(jīng)到來。預(yù)計(jì)隨著技術(shù)的不斷成熟、成本的逐漸下降和市場潛力的進(jìn)一步釋放,2024~2025年將有更多車企逐步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用,其市場規(guī)模將逐漸擴(kuò)大。”錢乾向記者表示,“或許,并非所有車型都會(huì)實(shí)現(xiàn)艙駕一體。低端車型受成本限制,短期內(nèi)可能不會(huì)采用艙駕一體系統(tǒng)。但單芯片的跨域融合產(chǎn)品將隨著技術(shù)逐步成熟體現(xiàn)成本優(yōu)勢,進(jìn)而達(dá)成更多的商業(yè)化應(yīng)用?!?br/> 盡管預(yù)期略有差異,但在記者的采訪中,行業(yè)人士毫無例外地作出判斷,2024年我國汽車行業(yè)已迎來艙駕一體“元年”。