智库观点|智能座舱需要什么样的技术和芯片?
2023-04-26


智能网联汽车新业态快速发展,智能座舱与人机交互设计在消费者选购车型时所占比重越来越大,整车厂已经通过不断创新来增加车内体验。但在这一过程中,车辆对于智能座舱芯片的性能要求也愈发苛刻。


因此,4月21日,中国电动汽车百人会“提链计划”和广州市工业和信息化局在上海组织召开“计算类芯片及智能座舱关键技术”交流会,与行业专家、企业高层管理者共同探讨智能座舱发展现状和趋势、智能座舱对车规计算芯片(SoC)的要求以及如何在强敌环绕的氛围当中继续扩大市场份额等行业内不能忽视的问题。


一、车企在智能座舱领域的三大痛点:成本、质量、迭代速度


智能座舱和智能驾驶是车载行业的重要领域。但在发展过程中,智能座舱面临着成本、质量、产品迭代快等挑战。


过往是三大件,发动机、变速箱和底盘,现在整个芯片的成本,特别是大算力的SoC的成本占比非常高。为了满足市场需求,车企不仅需要考虑性能方面的要求,包括CPU、NPU、GPU等的算力支持以及高带宽内存技术的应用,还要优化算力的分配,提高性能效率,解决高通等厂商底层质量问题,建立自己的能力。


与会嘉宾认为,汽车已经成为人们生活的第二空间,因此需要快速迭代座舱软件和硬件以满足用户需求,并且在未来的产品上也要能够快速迭代和升级。对于硬件,需要用最新的芯片,并且保持一致性和性价比。对于软件,希望能够将已有的软件应用到新的平台上,以缩短开发时间和周期,并且满足用户的实时更新需求。这样能够提高客户认可和粘度,提升汽车销量和品牌价值。




二、智能座舱进入发展新阶段


智能化是未来发展趋势,而汽车芯片算力已经达到了很高的水平,成为未来智能化的中心。为了满足用户需求,智能化产品需要从情感、舒适、娱乐和安全等多个方面进行优化。其中,个性化定制是一个重要的支柱,包括内外饰和场景等方面的定制。为了实现个性化定制,可以利用大数据和低代码引擎等技术。


其中,智能座舱的发展方向具体可以分为三个阶段:第一阶段是被动交互,第二阶段是主动交互,第三阶段是朝着第三空间方向发展。在第三阶段,座舱会以用户体验为中心,提供更多娱乐、信息和与外部设备互联的能力,从而创造更加愉悦、便捷和安全的第三空间体验。为了实现这个目标,智能座舱的发展方向主要集中在沉浸式视听体验和语音交互两个方面。另外,智能座舱会将各种技术融合在一起,包括元宇宙技术、VR技术和ChatGPT AI等。


而国内智能座舱行业快速发展,也将为本土芯片厂迎来国产化机遇。




三、国产 SoC 芯片发展的趋势与矛盾


集成化越高,技术难度与成本越来越高。芯片不断地向集成化融合化发展,功能越来越多,像高通、英伟达推出了舱驾一体,或者是舱泊一体芯片,不光将座舱智驾集成起来,还把车控跨域的集成度集成起来,技术集成度越来越高,同时内部功能板块也集成得越来越多,包括CPU、GPU、NPU、VPU、ISP、DSP等,这导致技术难度和成本越来越高,风险也随之变大。


使用需求与开发规格不匹配。在国产化和国内外芯片差距的问题上,与会嘉宾认为,首先是量的差距。其次,国产化需要成熟和可靠,但现有国产芯片暂未完全达到这一要求,导致使用需求与开发规格之间的矛盾。同时,硬件平台的不断更换需要长周期的推动,否则投入的成果可能无法实现。在平台规划中,要考虑算力迭代速度对冗余的影响。此外,座舱芯片在电气架构设计、软件生态建设等方面也面临各种挑战。


从追求大算力到追求性价比的转变。国产 SoC 芯片需要关注的不仅仅是大算力,而是更加注重性价比,这需要在技术研发中寻找平衡点。


但与会嘉宾明确表示国产化是必然的过程,也是与国际竞争的必然过程。国内芯片企业应该有自己的技术路线,不一定要追随国外企业。




四、国产SoC芯片上车三大难题


在汽车行业中,芯片公司需要和其他供应商进行深度合作来推动整个产品的成熟和上车。然而,汽车行业和消费电子行业的供应链体系并不相同,因此芯片公司需要花费更多的力气来构建这种生态系统。


第一,政府和车厂会给国产化的芯片和零部件提供政策和资金支持,但这并不能保证车厂会买账,因为车厂首先要考虑自己产品的质量和销量。解决这个问题需要整个行业合作,共同打造具有系统级优势的国产芯片。


第二,国产芯片还面临缺乏用户验证和质量表现的问题。国内的芯片公司很想合作,但没有机会,而国外公司则获得了中国市场的机会。


第三,从消费者的角度来看,现在很多车企上市的新车都没有使用国产芯片,这使得它们在品牌营销方面有所欠缺。国产芯片需要与车企合作,进行包装、营销和宣传等方面的突破,以提高品牌知名度和销量。如果不与车企合作,国产芯片就会被消费者忽视,国外品牌的传播效应会更高。


五、促进国产芯片发展和推广的对策


与会嘉宾认为,未来的竞争将是系统级的竞争,需要整个产业链的协同来实现。光靠芯片和芯片竞争很难打败英伟达,而是靠软硬融合。


第一,软硬件融合对系统体验有影响。如何用好芯片现有的算子、如何进行模组级的封装、如何进行IP级的定制等,这些都需要软件公司和芯片公司强耦合来完成。


第二,重视PCDA和工艺体制的重要性。像高通和英伟达这样的芯片公司已经成功地与Tier1形成了工艺的体制,从而提高了整个产业链的效率并降低了成本。这需要整个产业链之间的更多互动和合作。


第三,整车厂应该在平台规划方面更加清晰,不应只追求高性能,而应考虑成本、性价比和可靠性等方面,结合Tier1软件能力,发挥平台的价值。在选择芯片时,应该结合软件和系统能力,不一定要追求多冗余或浪费,而是更紧凑地使用系统资源,推动国内大算力芯片平台的发展。


第四,国内大算力芯片制造方面存在一些问题,但仓储和供应链等方面可以更好地解决。整车厂应该考虑在国内建立更完善的供应链,从而提高整个供应链的安全性。


第五,国产化是必然的过程,也是与国际竞争的必然过程。高通在过去20年里成功将消费级芯片应用到车载领域,并且经过多年的摸索,他们在芯片的材料、封装、产业链、晶圆等方面都做了大量的工作,使得他们的芯片能够满足车载领域的要求。因此,国内芯片公司必须在底层上进行大量的工作,包括半导体和集成电路的供应链设计体系,才能够成功将这种模式搬到中国来。同时,芯片公司需要深度合作伙伴,扶持模组厂商和软件集成商,帮助他们快速把方案做成熟上车,以解决装车挑战。


最后,国产芯片需要走到台前。在宣传时,不应贬低国内芯片。整车厂应该平衡好宣传和实际情况,以避免消费者的误解和不信任。

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