智能汽车迈进中央计算“芯”时代

news2024/10/1 21:34:29

全新一代的中央计算E/E架构正在加速到来。《高工智能汽车研究院》认为，伴随着整车电子电气架构从分布式架构、域控制器架构到中央计算架构演变，整个智能汽车供应链体系即将发生重构。

其中，车规芯片是至关重要的一环，从底层支撑着整个中央计算架构的演进。多位企业人士直言，在中央架构下，算力逐渐向中央集中，最终形成1个中央计算平台+N个区域控制器的终极布局。

未来，谁能够率先提供一整套的中央计算+区域控制架构的芯片组合方案，帮助OEM快速实现硬件模块化的快速替代和迭代升级、软件模块的可移植和最大化复用，谁就有机会在未来的中央计算时代突围而出。

面向中央计算：供应链各层的努力

当前，不管是车企、Tier1还是芯片企业，汽车供应链各层都在由域控制器架构向跨域融合和中央计算迈进，预计2025年中央超算+区域控制架构将进入关键起步期。

其中，车企方面，包括上汽、吉利、广汽埃安、小鹏等纷纷发布了全新一代的汽车电子电气架构，中央计算+区域控制的硬件架构成为了主流趋势。

比如，小鹏汽车推出的X-EEA 3.0架构，采用了中央计算+区域架构（左右车身域），目前已经在小鹏G9上面量产应用。

而长城汽车则推出了GEEP 4.0架构，由中央计算平台、3个区域控制器、智能驾驶模块及智能座舱模块组成，在硬件上跨域整合了车身、网关、空调、动力／底盘控制及ADAS功能，实现了软件的SOA化设计。

与此同时，安波福、博世、德赛西威等中外Tier1企业也已经面向中央计算-区域控制架构做出部署。

安波福已经成功开发首款集成了ADAS、车身功能、网关及VCU功能的整车中央计算平台，而德赛西威也发布了旗下第一代汽车HPC产品——Aurora，实现了从“域控”到“中央计算”的跨越。

将智能座舱、智能驾驶等过去不同功能域的功能融合至集中式的计算平台，可以更容易进行整车OTA以及新功能的灵活部署。因此，能够承载软硬件集成、发挥软硬件功用的中央计算+区域控制架构，愈发得到汽车厂商的关注和倚重，包括英伟达、高通、芯驰科技等国内外芯片企业也正积极部署。

不过，中央计算+区域控制架构的实现还面临着诸多的挑战。比如由于单个芯片性能有限，当前中央计算平台往往采用多个高性能的异构芯片，需要在不同芯片上进行整车功能部署、算力／存储等资源的划分。这不仅要求芯片厂商具备网关、车身、动力、底盘、智能驾驶等多个功能域的设计经验，还需要具备良好的系统、硬件架构的设计能力。

与此同时，汽车电子电气架构最为理想的状态是，汽车只需要一个中央大脑进行统筹计算和指挥，区域控制器负责分配所有的功能和电力。因此，除了中央计算平台，区域控制器也占据着至关重要的作用。

中央计算时代的“芯”突破

毋庸置疑，不管是中央计算单元还是区域控制器，都离不开底层芯片技术的支持。只有车规芯片技术取得突破，中央计算架构才真正有可能实现。

现阶段，英伟达、高通都推出了下一代跨域汽车芯片平台，目的是实现汽车内部的中央计算，为智能座舱、智能驾驶等一整套系统提供算力支持，实现中央计算+区域控制的最终架构。

而英飞凌作为目前智能驾驶和车控安全域MCU的主要供应商，也已经发布下一代高性能AURIX™ TC4x系列，可以满足中央计算+区域控制的新需求。

中国是全球最大的汽车市场，国产芯片企业自然不甘人后。这其中有布局智能座舱和智能驾驶的，也有积极加入车规MCU的竞争，车规芯片企业芯驰科技则面向智能座舱、智能驾驶、智能网关、车控域等汽车的各大核心功能域做了全场景的布局。

在芯驰科技看来，智能座舱和智能驾驶未来将演进成汽车的大脑；网关如同神经中枢，将车内的各域间、车内与车外的信息进行联通交互；而在高可靠、高性能MCU的管理下，汽车底盘如同灵活坚固的“躯干”、连接着车的“四肢”（前后左右域）。只有从整车的角度思考和整合，才能真正实现整车智能化。

此外，汽车各个功能域正不断融合，芯驰科技也推出了高度融合的产品。基于芯驰高性能车规处理器X9U和高性能高可靠E3系列芯片，可以高效完成自动驾驶定位、决策规划和控制执行流程。

例如天准推出了基于地平线双征程5+芯驰X9U+芯驰E3平台的TADC-D52高配域控制器方案，面向城市NOA和记忆泊车、自动泊车、360环视等高阶自动驾驶场景；以及基于地平线单征程5+芯驰G9H+芯驰E3平台的TADC-D51中配域控制器方案，面向高速NOA和记忆泊车、自动泊车、360环视等自动驾驶场景。

上述两款产品均已于2022年8月实现全部功能的一次性点亮，并于2023年3月份完成全部的DV测试并顺利通过，将在2023年下半年完成PV测试达到量产状态。

东软睿驰自动驾驶域控制器X-Box4.0是基于SDV开发模式下的全新L2+级别域控制器标准品。东软睿驰基于芯驰X9系列以及地平线征程5系列人工智能芯片，实现了中国自动驾驶产业自主化芯片、算法、软件、硬件在研发和量产应用链条方面的全面打通。

在跨域融合方面，芯驰科技于2022年发布的网关旗舰产品G9H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，将网关、VCU、BCM等多个功能融合到一个处理器上。

近期，芯驰科技又推出了基于高性能车规处理器X9U的舱泊一体解决方案，在单个芯片上实现智能座舱、360环视和泊车功能的融合，能够在保障安全性的前提下，通过更优化的系统BOM成本，提供更好的驾乘体验。

芯驰科技舱泊一体方案系统配置

据悉，芯驰科技将在未来推出更高性能的舱驾一体芯片产品和解决方案，最终只用一个汽车大脑完成真正的自动驾驶、高度智慧的座舱等功能。

去年11月，芯驰科技与斑马智行联合宣布，将基于AliOS Cyber和X9系列深度合作，率先共建行业首个全栈式舱行泊一体方案，使座舱、行车和泊车场景都共用一套芯片、传感器和域控制器，加速推进座舱和驾舱的融合，预计2024年实现量产落地。这一方案在提升性能的同时可以支持OTA功能的软件算法迭代，帮助主机厂实现软硬件解耦，大大提升开发效率。

除了中央计算单元，区域集中的发展趋势要求区域控制器具有更高的算力和丰富的接口，因此高性能车规MCU的需求也越来越高。芯驰E3系列产品基于ARM Cortex-R5F，功能安全等级达到ASIL D，温度等级支持AEC-Q100 Grade 1，CPU主频高达800MHz，具有高达6个CPU内核，是现有量产车规MCU中性能最高的产品，能支撑区域控制器高性能高可靠应用。

正是有着全场景的布局，芯驰科技面向未来，可以提供安全、可靠、高性能的中央计算+区域控制架构。因此，芯驰科技在2022年就率先发布了面向未来的“芯驰中央计算架构 SCCA 1.0”。