2023汽車半導(dǎo)體生態(tài)峰會 || 暢行智駕孟黎明:融合-智駕域控新范式
以“鏈啟芯程 · 智造未來”為主題的“2023汽車半導(dǎo)體生態(tài)峰會暨全球汽車電子博覽會”,由廣東省工業(yè)和信息化廳、深圳市工業(yè)和信息化局、中國能源汽車傳播集團指導(dǎo),《中國汽車報》社主辦,愛集微承辦,于2023年9月26日至27日在深圳福田會議中心隆重召開。
本屆峰會堅持行業(yè)領(lǐng)袖峰會的高端定位,全面助力產(chǎn)業(yè)間深度融合與創(chuàng)新,推動上下游產(chǎn)業(yè)鏈伙伴攜手合作,共同構(gòu)建具有全球競爭力的汽車科技創(chuàng)新新生態(tài)。
峰會現(xiàn)場,多領(lǐng)域、多視角開展的20場特色活動,囊括主峰會、技術(shù)研討、項目路演、專業(yè)展覽、交流盛宴等,匯聚政、產(chǎn)、學(xué)、研、用、投等多個產(chǎn)業(yè)圈層,圍繞全球及中國汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)熱點展開交流,峰會重點聚焦新技術(shù)、新趨勢,深入剖析汽車半導(dǎo)體各細分領(lǐng)域的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn),近百個精彩紛呈的演講,共同呈現(xiàn)出一幅專業(yè)而全面的思維圖景。
其中,在9月26日舉辦的“ADAS與自動駕駛專場”,蘇州暢行智駕汽車科技有限公司系統(tǒng)總監(jiān)孟黎明做了題為《融合-智駕域控新范式》的精彩演講。以下內(nèi)容為現(xiàn)場演講實錄:
孟黎明:謝謝主持人,今天下午是智駕的專場,其實我?guī)е@個課題過來也是糾結(jié)了一會兒,因為這個課題在智駕可以講,在座艙也可以講,但是它既不屬于智駕也不屬于座艙,其實就是一個融合平臺。今天我的PPT題目就是“融合-智駕域控新范式”。
蘇州暢行智駕汽車科技有限公司系統(tǒng)總監(jiān) 孟黎明
我的介紹分為三個部分:第一是智駕與艙駕融合域控現(xiàn)狀,第二是單SOC艙駕融合挑戰(zhàn)和優(yōu)勢,第三是暢行智駕的產(chǎn)品規(guī)劃。
首先簡單看一個市場分析,2022年乘用車的整體銷量在2050萬輛左右,轎車占比超過了50%,同時看轎車分級銷量,占比最大的緊湊型的車型,這組數(shù)據(jù)主要體現(xiàn)的是在20萬以下區(qū)間車型是銷量主力,智能駕駛和智能座艙在車端的越來越多地裝備,也帶來了成本上的壓力。據(jù)高工智能數(shù)據(jù),2023年上半年,前裝帶聯(lián)網(wǎng)功能的中控娛樂系統(tǒng)占比已超過80%,而基于高通平臺解決方案的智能座艙的配置率也超過了30%。另外是新車L2+的滲透率,現(xiàn)在應(yīng)該是30%左右。這組數(shù)據(jù)主要想給大家傳遞一個信息:我們在做智能座艙和智駕的功能上,需要考慮它的成本,尤其是在競爭越來越激烈的情況下,怎么把高端的配置下放到中端甚至低端,比如20萬甚至10萬+的區(qū)間,如何讓這些車型也搭載上座艙和智駕的功能。
我們再討論一下汽車EE架構(gòu)。大家在做座艙,或者是做面向OEM需求的智駕時,尤其是在做域控制器的系統(tǒng)架構(gòu)時,應(yīng)該或多或少會遇到這樣的問題,比如說在做行車輔助駕駛和DVR行車記錄儀時,怎么把前攝像頭的數(shù)據(jù)分給兩個控制器一起做,在泊車輔助和AVM倒車影像的時候,怎么把AVM環(huán)視攝像頭的數(shù)據(jù)分給兩個控制器去做,做DMS攝像頭時究竟是放在智駕域做監(jiān)控,還是放在座艙域做Face ID的功能,這都是我們開發(fā)過程中面臨的問題。也不是沒有解決的辦法,但是解決的辦法大多是以成本為代價的。比如前視攝像頭可以使用一分為二的數(shù)據(jù)拉出來,包括環(huán)視也是一樣的,我們經(jīng)常會遇到工程團隊之間的一些爭論。
在融合方式方面業(yè)內(nèi)也有很多方案,第一個是行泊一體,這是做智駕目前最常見的融合功能。除了行泊一體,在座艙方面大家也會想到,比如說我在做8155的時候,是不是可以把泊車的功能做進去,甚至做其他一些大算力座艙芯片的時候是不是也可以做一部分行車功能進去。
除了行泊一體和艙泊一體,還有什么解決方案?我們可以把這些都做進來,做一個艙駕一體的平臺。需要做到攝像頭的復(fù)用,通過增加一些硬件通道的方式解決這個問題。如果做在一個芯片內(nèi),包括一分二的攝像頭、DMS的資源分配矛盾就不存在了,在一個SoC內(nèi)完全可以做到所有的數(shù)據(jù)通過共享內(nèi)存的方式,想要什么功能,這些數(shù)據(jù)都可以直接拉出來用。
在汽車EE架構(gòu)從分布走向集中的過程中呈現(xiàn)三個形態(tài),這三個形態(tài)并不是完全不同的,只是我們?nèi)藶榈刈隽艘恍﹨^(qū)分和定義。從目前來看,艙駕融合或者說融合平臺能夠最迅速落地的還是座艙和智駕的部分。因為智駕和座艙其實是在域的概念發(fā)展起來以后,尤其是以座艙和智駕最為典型的兩個需要做大算力平臺的應(yīng)用,當然也得益于芯片的發(fā)展,我們后面會發(fā)現(xiàn)對于座艙和智駕的應(yīng)用來講,比如座艙端大概100多KDMIPS的智駕,目前一些高端的算力都是200以上,AI的算力在50到100比較常見,還有一些算力加速卡,應(yīng)對這些功能就更加從容。在第一階段座艙和智駕融合之后,可以看到現(xiàn)在有部分主機廠已經(jīng)在做區(qū)域控制器的架構(gòu)。區(qū)域控制器的架構(gòu)下更多的功能會融合進來,比如說網(wǎng)關(guān)和BCM。剛才我也說過,Domain和Zonal這一塊并沒有明顯的界限,因為我們在做Domain架構(gòu)的同時,也有一部分客戶考慮把一部分網(wǎng)關(guān)和BCM的功能融合進來。在智駕和座艙方面,我們可以差異化定義它的功能,在這樣的大平臺上有更多的靈活性,比如座艙是不是一定要做到L2.9,大家都在做加法的同時,我是不是可以適當做一些減法,是不是L2.5就夠了?在座艙域這里,比如說某些新勢力品牌的車里面有很多屏幕,但是對于十幾萬的車來講,里面是不是要那么多屏?少一些屏幕,省下來的算力能干什么?是不是可以把網(wǎng)關(guān)加進來,是不是也可以把一部分BCM功能加進來,在一個輕量級的平臺下就可以實現(xiàn)輕量級的HPC的功能,對于這些架構(gòu)來講,我們認為并沒有完全獨立的分界線,而是取決于想要什么樣的功能,算力是怎么分配來平衡需求。
從整體的集成度來講,隨著芯片的算力越來越大,在不降低性能的情況下可以集成更多的功能,隨著芯片的集成度越來越高,它的開發(fā)成本也是會越來越低。這是我們在做艙駕融合,或者做整車EE架構(gòu)過程中追求實現(xiàn)的降本方案。
對于艙駕融合的核心需求,我們也做了一些總結(jié)。
第一是功能擴展,在平臺大算力的加持下可以滿足各種品牌差異化的需求,比如說在實現(xiàn)了座艙和智駕的基本功能以后,還需要實現(xiàn)一些什么功能,比如說個性化的迎賓燈,可以在艙駕融合的基礎(chǔ)上做一些模塊,再加上一些區(qū)域控制器和執(zhí)行器,完成個性化的配置,包括座椅迎送賓需求配置等??梢园堰@些個性化地客戶需求、能夠體現(xiàn)品牌差異化的需求逐漸提升到最頂層的融合域上來,滿足長期升級的能力需求。
第二個是迭代加速,平臺集成度高,分層分區(qū),新功能易于部署更新。不僅在控制器層面可以實現(xiàn)軟硬件的解耦,在執(zhí)行層面也實現(xiàn)執(zhí)行器和控制器解耦。
第三是架構(gòu)簡化,one box簡化EEA架構(gòu),降低互聯(lián)互通的數(shù)據(jù)量,所有的軟件、服務(wù)都在一個控制器內(nèi)由統(tǒng)一的CPU內(nèi)部總線完成調(diào)度,優(yōu)化系統(tǒng)調(diào)度,提升整體的響應(yīng)性能。
第四是成本優(yōu)化,控制器集成度高,節(jié)約Bom成本,軟硬件都在統(tǒng)一的軟件架構(gòu)下,各個部門都會有同樣的工程語言對接,所以能加快軟件開發(fā)速度,節(jié)約開發(fā)驗證和功能擴展的成本。當然成本優(yōu)化也是主機廠最核心的訴求,我們帶著艙駕融合的平臺去跟各個主機廠交流,大家比較直接的第一句話就是“你能給我?guī)硎裁?,能給我?guī)矶啻蟮某杀窘档汀?,所以成本?yōu)化是最核心的需求。在成本優(yōu)化的前提下,其它的理論是不是能夠完全站得住,需要分析論證,我們也做了大量的前期分析和論證,目前看是完全沒問題的。
在我們做單芯片的艙駕融合的過程中,我們也調(diào)研了市場上其他的情況,很多艙駕融合的方式還是通過芯片來實現(xiàn)的,部署一個智能座艙的芯片和一個智駕的芯片,把芯片集成到one box里來實現(xiàn)功能。在數(shù)據(jù)復(fù)用方面,內(nèi)部可能會經(jīng)過芯片來轉(zhuǎn),也可能會增加一些中間件去做傳輸,整體來講它的節(jié)約不如單SoC做得這么徹底。不過從趨勢來看,智駕+座艙是中國主機廠期望的主要的域控制器的合作形式,這個基礎(chǔ)應(yīng)該是沒問題的。適應(yīng)中央計算架構(gòu)和域整合的方案是下一代汽車可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,我們的目標也是往集成度更高、算力更大的中央計算平臺上去努力。
對于艙駕融合面臨的挑戰(zhàn),尤其是單SoC芯片的艙駕融合的挑戰(zhàn)有很多。
第一個是資源分配,我們在做這些方案設(shè)計的時候也是很糾結(jié)的,我們基本上是既要又要,不會因為我們的芯片算力有限而放棄一些東西,實際上是既想要這個又想要那個,希望覆蓋的場景更多,性能也越來越好。針對這樣的核心訴求,由于平臺會越來越大,怎么做平臺化設(shè)計,包括座艙和智駕資源怎么去做分配和隔離,在做硬件設(shè)計整合的時候其實挑戰(zhàn)很大,要平衡多方面的因素,打造一個強大的可擴展平臺。
第二個是功能安全,這是在做艙駕融合的時候客戶最關(guān)心的核心問題。ADAS功能和座艙功能要求是完全不一樣的,當把不同的功能放在同一個SoC里面的時候,如何去保證兩邊互不影響,如何保證各自的功能安全都能達到自己的設(shè)計效果,是我們需要核心探討的問題。我們在這方面也做了一些方案的設(shè)計,比如說針對各個功能之間我們做了一些處理,也做了一些軟分區(qū)和安全的校驗,確保兩邊互不干擾。
第三個是數(shù)據(jù)共享,傳感器數(shù)據(jù)在座艙和ADAS系統(tǒng)之間需要完成共享,共享的鏈路包括一些計劃怎么分,數(shù)據(jù)共享的效率怎樣得到提高,這是我們在做艙駕融合的關(guān)鍵。我們一定要在單SoC方案上體現(xiàn)出優(yōu)勢,體現(xiàn)出和多芯片之間的區(qū)別,包括和分離的控制器之間的區(qū)別。
第四個是功能擴展,在大算力平臺上,怎么樣達到一個常用常新,這其實是一個很關(guān)鍵的課題。比如說我們在開始首發(fā)座艙和智駕,或者是首發(fā)平臺的時候,因為一些研發(fā)的因素,比如說智駕和座艙優(yōu)化的程度都沒有那么高,經(jīng)過幾輪OTA迭代以后,可以釋放出來一部分芯片算力。也就是說可能在使用的過程中,會發(fā)現(xiàn)車輛性能越來越優(yōu)了,算力消耗反而越來越小,這時候?qū)τ诙嘤喑鰜淼乃懔?,是不是可以增加更多的功能進去?所以不僅是常用常新,而且會越用越強大。
第五是信息安全,信息安全和功能安全是類似的,同樣是座艙和智駕,在信息安全方面面臨的挑戰(zhàn)是完全不同的。智駕的接口相對是封閉的,大部分是以太網(wǎng)、Linux,做一些端口的封閉、權(quán)限的限制,再做一些安全的校驗。但對座艙來講它是一個開放的系統(tǒng),上面可以裝一些第三方應(yīng)用,對于這些第三方應(yīng)用怎么應(yīng)對更大的安全挑戰(zhàn),這也是需要解決的問題。
第六是基礎(chǔ)管理,如何在一個平臺下把電源管理、OTA、健康監(jiān)控使用一套架構(gòu),把這兩套架構(gòu)全部做出來。當我們把這些面臨的挑戰(zhàn)都做完了以后,你會發(fā)現(xiàn)整個軟件架構(gòu)的統(tǒng)一性帶來的收益其實是很大的。
暢行智駕產(chǎn)品的核心優(yōu)勢,首先是系統(tǒng),在整體考慮到艙駕融合資源復(fù)用之后可以簡化設(shè)計、優(yōu)化性能。我們對功能安全和網(wǎng)絡(luò)安全也有針對性的設(shè)計,另外可以助力整車EEA架構(gòu)跨代升級。右邊有一個圖簡單描述,目前10到20萬元價格區(qū)間的車還在考慮要不要加裝ADAS,要不要升級自己的座艙系統(tǒng),如果是用了我們的艙駕融合產(chǎn)品,直接奔著SPC的形態(tài)去了,所以我們叫整個形態(tài)是跨代升級的過程。
在硬件上,我們一直在強調(diào),為什么10到20萬區(qū)間的車也能用艙駕融合的平臺,首先我們是做到了極致性價比,當然這是用了高通的單SoC芯片。目前在艙駕融合的芯片上,我們可以對標市場上主流的8155加上一個高階NOA的芯片。另外就是對于不同配置,我們可以進行不同的搭配,滿足不同的性能。
在軟件上,我們有一個基于單芯片的全功能專門平臺,有結(jié)構(gòu)的靈活性和可擴展性,另外是我們有量產(chǎn)級的座艙+智駕,以及一個中間件。
公司成立于2021年11月份,到今天為止不到兩年的時間,已經(jīng)做出了3款產(chǎn)品,軟件方面我們也做了一個自己的中間件。其中在2022年5月左右,我們基于高通的8540做了一個智駕域控制器的產(chǎn)品,在2023年4月我們基于8650在上海車展做了一個首發(fā),當時我們是國內(nèi)進度最快的,整體跑通了六路感知。在2023年8月份我們基于高通的單SoC芯片,推出了一個域控制器產(chǎn)品,現(xiàn)在我們智駕功能的算法也在這個控制器上做了移植。我們的開發(fā)進度領(lǐng)先于國內(nèi)和國際的各個廠商,也得益于高通的大力支持。
中科創(chuàng)達是我們的母公司,它是在2015年左右進入汽車領(lǐng)域的,在汽車領(lǐng)域主要發(fā)力點是在智能座艙,在2021年以后陸續(xù)也做了一些和智駕相關(guān)的投資,也并購了一個泊車的供應(yīng)商,在智能駕駛領(lǐng)域形成了完善的開發(fā)體系。
我們和母公司中科創(chuàng)達有很多的合作,這也是我們有信心規(guī)劃和交付HPC的底氣。大家應(yīng)該知道,無論是做智駕還是座艙,對技術(shù)團隊、對公司規(guī)模的要求都很高,如果把這兩部分放在一起,本身在技術(shù)路線上會有一些不同,目前真正能把智駕和座艙放在一起,具備全棧開發(fā)能力的公司屈指可數(shù)。暢行智駕有一些天然的優(yōu)勢,就是和母公司中科創(chuàng)達的合作模式,在合資模式上,暢行智駕作為Tier1會基于硬件加上交付,面向客戶完成一個整體的交付。暢行智駕主要負責(zé)智駕域控的相關(guān)開發(fā),中科創(chuàng)達做智能座艙和軟件操作系統(tǒng)相關(guān)的開發(fā),這是中科創(chuàng)達的優(yōu)勢;另外中科創(chuàng)達還積累了一些自動駕駛的功能,包括AVM、CMS等?;谶@些強大的能力和積淀,我們有信心完成中央計算HPC軟硬件整體交付。
暢行智駕規(guī)劃有三條產(chǎn)品線:智能駕駛、智能座艙、艙駕融合。由于公司成立的比較晚,在智能駕駛方面,和高通一起建立智駕的生態(tài)鏈。雖然現(xiàn)在市場上的反饋差強人意,但是我們可以從長遠來看,高通的這款芯片在智駕的性價比上還是極高的。
智能座艙是中科創(chuàng)達本身固有的技術(shù)棧,暢行智駕會和中科創(chuàng)達一起為客戶完成智能座艙的交付。
中間這條是我們現(xiàn)在力推的產(chǎn)品,在市場的反應(yīng)也比較積極,Tarkine是我們基于高通的艙駕融合的芯片的融合域控制器,目前已經(jīng)成功點亮,我們在今年11月份會做一個正式的發(fā)布?;诟咄ǖ南乱淮酒覀円矔^續(xù)規(guī)劃大算力平臺的艙駕融合,整體產(chǎn)品會從高到低做一個完整的覆蓋。
我們現(xiàn)在主要有兩款產(chǎn)品,一款是艙駕融合的產(chǎn)品,AI算力是50Tops上下,CPU算力是低配版180kDMIPS,高配是230。智能駕駛這一塊是高通最新的芯片加上MCU, AI算力和CPU算力方面也相當突出,功能安全都可以達到ASIL-D。
我們將在2023年第四季度初正式發(fā)布高通的Ride Flex平臺艙駕融合域控解決方案,這是全球首發(fā),目前我們是領(lǐng)先行業(yè)半年左右的水平,敬請期待我們的正式發(fā)布。