佐思汽研發布了《2024-2025年自動駕駛域控制器和中央計算機(CCU)行業研究報告》。
自動駕駛域控發展的三個階段:Multi board、One board、One Chip
佐思汽研數據顯示,2024年1-9月,國內市場(不含進出口)乘用車前裝標配智駕域控制器已達到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到17.4%,而去年同期僅為8.61%。
2023-2024年9月國內乘用車自動駕駛域控制器滲透率
來源:佐思汽研數據庫
各大主機廠的自動駕駛域控開發和應用已經基本普及,下一階段主要是向中央計算機(CCU)發展演進。在本報告中,我們將自動駕駛域控制器的發展分為三個階段:
Part.01
Multi/one Box,multi board,multi Chips(多/單盒,多板,多芯)
采用多盒,每個域控制器單獨一塊電路板,各個域之間通過Ethernet傳輸數據,這是現階段普遍采用的域集中式E/E架構,優勢在于技術成熟,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接口傳輸數據,目前PCIe Gen 4廣泛應用于汽車系統,Gen 4 具有 16 GT/s,每通道速率為 1.97 Gb/s,通過多通道聚合,傳輸速率遠遠高于Ethernet,一般可達到10Gb/s+。
這一階段,多將車身域、網關等功能做集成,搭載以NXP S32G、芯馳 G9H 、瑞薩 RH850等中央網關芯片。
Part.03
One Box,one Chip(單盒,單芯)
整個域控制器 SoC 有多個 IP core(IP內核),IP核之間采用片間通信互聯,未來的眾多高性能電動汽車將搭載英偉達采用Blackwell架構的新一代自動駕駛汽車(AV)處理器DRIVE Thor,NVIDIA Blackwell 架構搭載專為Transformer、大語言模型(LLM)和生成式AI工作負載而打造,英偉達為下一代Thor配套了NVLink 5互聯技術。芯片內存帶寬可以達到100 Gb/s以上。
總結來看,第一階段 multi board 方案已基本實現;領先的新勢力車廠,如蔚來、小鵬等已進入第二階段,實現量產交付 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,預計2025年將成為 One Chip 方案規模量產元年。在這一過程中,一般來說,底盤域、動力域不會隨 One Chip 集成,主要是由于供應商解決方案較為封閉,向主機廠開放權限的可能性不大。
AI大模型作為主機廠競爭的焦點,One Chip 方案具備高帶寬能力,能夠讓所有軟件共享數據和算力,支持實現諸如端到端大模型、語言大模型等。
此外,One Chip 方案下,IP core(IP內核)自由組合成為可能,基于Chiplet架構設計的芯片將成為未來十年車載芯片發展的重要方向之一。
自動駕駛域控隨E/E架構不斷演進
來源:佐思汽研《2024-2025年自動駕駛域控制器和中央計算機(CCU)行業研究報告》
自動駕駛域控開發策略——行業正快速部署 One board 、One chip 方案
進入2024年,迫于進一步降本的壓力,行業正快速部署 One board 、One chip 智駕域控方案。
Tier1供應商自動駕駛和中央計算機(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(CCU)行業研究報告》
億咖通 “One board” 和 “One chip” 產品布局
“One board”:億咖通科技在“One Board”的方案設計上,主要圍繞“可量產落地”的國芯策略,硬件方面采用了“單板雙芯”的架構設計,芯片采用的是國內成熟的7nm車規級(龍鷹一號)、智駕SoC(華山A1000),兩顆主控SoC通過PCIe實現高速互聯;軟件的部分,通過高度標準化、模塊化的“云山”跨域軟件平臺,實現各個功能域的互聯互通,從而實現第二階段 “單板多芯(One Board)” 域控/中央計算平臺量產落地。
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計算平臺已在領克08 EM-P以及領克07 EM-P車型上實現大規模量產交付。
“One Chip”:億咖通科技目前基于國內首款7nm車規級SoC “龍鷹一號”(8 TOPS)打造了兩款“艙泊一體”One Chip產品,分別為「億咖通?安托拉1000計算平臺AI加強版」以及「億咖通?汽車大腦 安托拉1000Plus計算平臺」,兩款產品分別搭載于吉利銀河E5、領克Z20車型上大規模量產,銀河E5智能化口碑與市場表現俱佳,量產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、主流座艙功能在內的艙行泊一體功能開發,具備極高性價比,預計于2025年上車。據悉,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(CCU)產品矩陣
來源:佐思汽研《2024-2025年自動駕駛域控制器和中央計算機(CCU)行業研究報告》
德賽西威 ”One Chip" 產品布局——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,搭載了英偉達最強智駕芯片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的“8775艙駕一體中央計算平臺” 公開展出,在本次聯合開發過程中,奇瑞提供了整車資源,德賽西威承擔具體產品開發任務。
德賽西威自動駕駛域控和中央計算機(CCU)產品矩陣
來源:佐思汽研《2024-2025年自動駕駛域控制器和中央計算機(CCU)行業研究報告》
零束科技 “One board” 產品——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)首樣順利點亮;
ZXD2實現了智能駕駛、智能座艙、智能計算等系統的跨域融合;
ZXD2采用One Box軟硬一體化設計,計算平臺重量減少40%,體積減少30%,算力存儲效率提升30%,數據通信帶寬提升30倍,整車OTA升級時間縮短至30分鐘以內。
來源:零束科技
主機廠層面,部分廠商已陸續實現了 “單板多芯(One Board)” 域控計算平臺量產落地,包括小鵬汽車、蔚來汽車等。
小鵬汽車 “One board” 產品——駕艙融合計算中心XCCP
實現了C-DCU、XPU二合一,實現智能駕駛、座艙、儀表、網關、IMU、功放等功能集成,相比上一代中央計算架構,XCCP實現了40%成本節約,性能提升50%;
小鵬X9實現了駕艙融合,同一塊電路板上,兩塊芯片的通信是PCIe,速度能達到10個Gb/s級別;
蔚來汽車 “One board” 產品——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Orin X智能駕駛芯片。新的中央計算平臺集成器件數量12,000+,攻克了高集成度帶來的PI/SI,EMC,Thermal等技術難題,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,智駕和座艙之間跨域數據帶寬從千兆大幅提升至16Gbps,實現10倍以上的傳輸速率提升;
跨域算力共享,調用智駕、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、智艙領域。
來源:蔚來汽車
One Chip方案將對汽車域控、芯片供應鏈產生深遠影響
One Chip方案或將是 “艙駕控一體” 的終極形態,其優勢體現在:
系統成本更優:單SoC芯片方案集成度更高,實現物料共享,BOM成本降低
系統響應更快:相對于板間的Switch通訊或芯片間PCIe通信,片內通信延遲更短,帶寬更大,系統響應更快
軟件共享數據和算力:統一的整車級操作系統,支持實現諸如端到端大模型、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”C1200系列芯片,以及最新推出的瑞薩R-Car X5系列等。
2024年11月,瑞薩在業內率先推出采用車規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(ADAS)、車載信息娛樂系統(IVI)以及網關應用在內的多個車載應用。該SoC還提供通過Chiplet(小芯片封裝)技術擴展人工智能(AI)和圖形處理性能的選項。R-Car X5系列計劃于2027年量產。
R-Car X5系列的關鍵性能包括:
3nm工藝,采用臺積電最先進的工藝節點制造,同等性能下,功耗比5nm工藝節點設計的產品降低30-35%
400TOPS AI算力,支持通過Chiplet擴展,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內核
配備6個Arm Cortex-R52雙鎖步CPU內核,實現超過60K DMIPS的性能,無需外部微控制器(MCU)即可支持ASIL D功能
采用Chiplet技術,提供標準的UCle(通用小芯片互聯通道)芯片間互聯接口及API
支持虛擬ECU開發,可使用瑞薩RoX SDV平臺,縮短汽車行業的上市時間
瑞薩R-CAR SoC產品線
可以預見,One Chip 方案將對汽車域控制器硬件、整車操作系統、車規SoC設計和制造等產業鏈帶來深遠影響。主機廠、Tier1和芯片廠商,將圍繞多域融合、chiplet芯粒、片間互聯(如PCIe、NVLink等)等新技術領域展開激烈競爭。
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原文標題:自動駕駛域控研究:One board/One Chip方案將對汽車供應鏈產生深遠影響
文章出處:【微信號:zuosiqiche,微信公眾號:佐思汽車研究】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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