天天看點

車企都想要的艙駕融合,為什麼做不好?

作者:雷峰網
車企都想要的艙駕融合,為什麼做不好?

艙駕融合的概念已經熱了許久。

一言以蔽之,“艙駕融合”就是将原來分開的智駕域和智艙域內建為一個域。

2月,蔚來宣布旗下2024款第二代平台車型的電子電氣架構将由域控架構更新為中央計算平台,其中智艙、智駕分離也将更新為艙駕融合。此前,零跑也已釋出四葉草架構,宣布将實作座艙域、智駕域、動力域、車身域的四域合一。

但業内人士表示,目前的艙駕融合還不是真正意義上的艙駕融合,“有的隻是內建在一個盒子裡,還是兩塊闆子,有的是內建在一塊闆上了,但晶片還是兩顆。”

行業真正要實作的,是用一顆晶片支援艙駕融合的能力,而這取決于晶片本身的成功量産。目前,除了英偉達Thor和高通Snapdragon Ride Flex,隻有黑芝麻智能釋出了跨域融合晶片産品。

2023年4月,武當系列C1200釋出。時隔一年,2024年4月北京車展上,C1200家族量産型号C1236和C1296實體晶片及方案示範現場首次展出。

車企都想要的艙駕融合,為什麼做不好?

其中,C1236主要針對單晶片高階智駕方案,可實作單晶片支援NOA行泊一體,C1296則可支援多域融合方案。

當天,黑芝麻智能也宣布其與均聯智及(NESINEXT)達成戰略合作,雙方将共同打造基于C1200系列智能汽車跨域計算晶片平台的艙駕一體完整軟體解決方案。作為國内首款跨域融合晶片産品,C1200能否推動跨域融合的普及應用?

跨域融合是行業趨勢

在跨域融合的發展路徑上,行業基本遵循從One Box過渡到One Board,最後到One Chip的方向。One Chip即單顆晶片實作所有功能。

One Box是将原本的兩個域控內建為一個。One Board則是将智駕和智艙兩顆晶片內建在一塊闆上,對主機闆的設計能力要求較高。目前蔚來的跨域方案就是One Board,将智駕晶片與座艙晶片內建在一塊闆上。

無論是哪種內建,都意味着域控及傳感器等硬體的複用,并實作成本的降低。而高內建度也能降低線束用量,在降本的同時減輕整車重量。

在今天的市場環境下,跨域融合的降本前景顯然是吸引大部分車企入局的主要動力。

黑芝麻智能産品副總裁丁丁在與雷峰網《新智駕》的交流中表示,目前,智能化還主要集中在20萬元以上的車型,但随着智駕體驗在終端使用者的接受度增強,裝配率增加,智能化的需求就會下沉到10-15萬元級别的車型。此時,随着功能邊界的清晰化,從晶片行業角度來看就需要做內建,才能推動成本下降。

丁丁認為,跨域融合、中央計算這個方向不會變。“市場需求推動應用下探,就會推動技術端用更少的成本,更低的資源,更小的開銷去達到應用的成熟。”

晶片內建是跨域融合的最終目标。一顆晶片內建了此前自動駕駛、智能座艙、車身控制和其他計算平台的功能,可大大降低晶片更新本身帶來的成本。

而對車企來說,更高的內建度也意味着可以減少供應商數量,進而降低供應鍊管理成本。

在功能層面,跨域融合也能實作更好的算力配置設定。

以蔚來中央計算平台ADAM為例,其跨域方案為兩顆晶片內建在同一塊電路闆上。由于采用了中央計算,智駕晶片和座艙晶片可以實作共享調用,即對于車内乘員識别,由于智駕晶片英偉達Orin更擅長AI計算和圖像處理,中央計算平台即可調用Orin來處理乘員識别任務,将座艙晶片的算力用于其他更适合的功能,進而提升任務運作效率。

而當兩顆晶片融合為一顆後,單顆晶片內建了CPU、GPU、NPU、DSP、ISP、MCU和資料交換等能力,可更快捷地實作靈活的調用,避免算力浪費。

此外,跨域融合可以推動整體軟體架構更快捷便利地疊代,縮短開發時間的同時,為使用者提供更好的功能體驗。

多家車企和Tier 1都在開發艙駕融合的方案。例如,博世在CES 2024上首發了跨域計算平台,采用高通Snapdragon Ride Flex SoC晶片,可實作衆多智能座艙和智能駕駛功能。

而包括理想、極氪、哪吒和比亞迪等車企,則已确認将在未來新車上使用英偉達Drive Thor晶片,預計2025年上市。

但英偉達Thor與高通Snapdragon 的最高算力達到2000TOPS,面向的市場相對更加高端。

而在真正對于降本有更高需求,且能夠起量的中端市場,目前黑芝麻智能的C1200系列是國内首款專為單晶片實作跨域功能而設計的産品。

車企都想要的艙駕融合,為什麼做不好?

有業内人士曾向雷峰網《新智駕》評價稱單記章對市場有着非常精準的預判能力。從A1000到C1200,從行泊一體到艙駕一體,黑芝麻智能的整體産品布局都踩在了時間點上。

本屆北京車展上,高通也與多家合作企業共同釋出了艙駕一體的方案。艙駕融合俨然已成為行業熱點。

跨域融合晶片開發,要邁過哪些坎?

但要真正做到艙駕融合并不容易。尤其在跨域晶片的開發中,需要解決很多問題。

有業内人士向新智駕表示:“艙駕融合從長遠來看方向肯定沒錯,但短時間内還有些困難。”

雖然行業熱度很高,但目前還沒有真正落地的One Chip方案。

王飛深度參與過晶片的設計,他向新智駕解釋稱,開發跨域晶片比單獨的智駕晶片複雜很多,除了基本的智駕功能,還需要增加娛樂、儀表顯示等能力,相當于原來隻有一個功能,現在要做三個功能,而且都得達到車規要求。

智能駕駛強調感覺、規劃和決策,對NPU算力要求高,而座艙晶片需要處理大量圖像内容,并運作大型3D遊戲等應用,對GPU能力有更高的要求。跨域晶片就需要綜合考慮這些能力,對整體架構進行調整。

此外,據資深車載晶片從業人員李明介紹,座艙晶片對資源的占用是一個動态變化的過程。如果隻是開車聽個音樂,占用的資源很少。但如果同時還開啟了車機上的多個應用,就會占用較多的資源。

智能駕駛則不同,它的邏輯是隻有開啟和退出兩種狀态,一旦開啟就會大量占用資源。是以,智駕晶片追求的是穩定性和确定性。

是以,要平衡不同域對晶片的不同需求,在做跨域融合晶片時,還要考慮如何整合不同的架構。

此外,座艙晶片和智駕晶片對安全等級的要求也不同。

座艙功能如果在使用中出現問題關系不大。黑屏最多就是不看片,不聽音樂,導航沒了用手機也行。但智駕功能如果在行駛中出錯則可能威脅到生命。

是以,智駕晶片通常要求達到ASIL-D的功能安全等級,座艙則隻需做到ASIL-B即可。

當兩種功能內建到一塊晶片上後,還需要做好功能的隔離,來實作不同等級的安全。這也是艙駕融合晶片所需要面對的挑戰。

為此,黑芝麻智能為C1200家族研發了Extreme Speed Data Exchange Infrastructure(ESDE),能夠隔離不同FuSa(功能安全)等級計算需要的資料管理,在滿足安全級别的同時,實作跨域計算的不同計算類型和資料的隔離。同時,ESDE也能實作低延時地處理大流量資料,做到充分利用算力。

此外,将座艙晶片和智駕晶片集合成單晶片後,晶片規模也會急劇放大。

這一方面會導緻功耗增加,同時,晶片出錯的機率也會随着晶片的複雜度提升而明顯增加。

是以,在量産階段,相較于單功能的晶片,跨域晶片還需要對良率有更好的把控。這就對晶片設計和制造又提出了更高的要求。

黑芝麻智能走在了前面

目前,黑芝麻智能C1200系列産品已經完成流片後的完整測試,功能性能驗證成功,成為國内首款成功研發的跨域融合晶片産品。

有多家智駕公司向新智駕表示,已基于黑芝麻智能C1200系列開發跨域方案。

車企都想要的艙駕融合,為什麼做不好?

本次北京車展上亮相的C1236和C1296兩顆晶片均為7nm工藝制造,搭載Arm Cortex-A78AE車規級高性能CPU核和Mali-G78AE車規級高性能GPU核,并通過ISO 26262 ASIL-D Ready産品認證。

在制造方面,兩顆晶片從晶片IP選型、架構設計、生産到封裝,全流程均采用了車規标準。

除了傳統的智駕和座艙功能,C1200系列的應用範圍也很廣泛。單顆晶片可支援原本需要不同晶片的功能,包括電子後視鏡系統、行泊一體、整車計算、資訊娛樂系統、智能大燈、艙内感覺系統等計算場景,對主機廠來說,将大大節約成本。

其中,C1296作為高內建度的車載跨域計算晶片,可低成本實作艙駕泊融合,同時靈活滿足複雜多變場景的需求。

C1236則內建了NOA域控的傳感器接入、算法加速、車載以太網和CAN總線的資料轉發、4K顯示等,可實作單晶片支援NOA級别行泊一體。

在核心技術上,黑芝麻智能持續更新優化自主開發的DynamAI NPU,不僅可支援傳統CNN算法,還針對Transformer+BEV和大語言模型進行了深度優化,可大幅提升記憶體效率和資料處理靈活性,降低DDR帶寬需求,同時支援非結構化稀疏處理,增強向量運算和自定義算子加速功能。

據黑芝麻智能官方表示,黑芝麻智能即将搭載A2000的第三代NPU能為今後很長時間主流的各種高階自駕算法做硬體加速和高效适配,提升客戶開發便捷性并減少客戶對DDR的投入成本。

同時,黑芝麻智能也對與之配套的編譯器和工具鍊進行了協同優化,確定硬體性能得到最大的發揮。

其開發平台和工具實作了家族化設計,一套SDK即可滿足各種場景需求,節省開發時間,降低後續的長期維護代價。對客戶而言,這也無疑降低了開發難度和使用門檻。

嚴清所在的公司在用黑芝麻智能的晶片進行開發,他認為,“黑芝麻智能的設計架構能有效解決客戶的需求,而且,他們的資訊安全、功能安全和工具鍊也做得比較完善,整體協調性比較好。 ”

車企都想要的艙駕融合,為什麼做不好?

目前,黑芝麻智能C1200系列晶片已收獲一汽等車企定點,并與Nullmax、均聯智及等公司達成戰略合作,共同開發完整的軟硬體解決方案。

除了C1200系列,此次車展上,黑芝麻智能也透露其華山系列A2000家族将于今年正式問世。據悉,A2000将是一款高算力晶片,可支援進階别的自動駕駛功能。

憑借華山和武當系列兩條産品線,黑芝麻智能在未來的智能化市場已經有了明确的布局。

丁丁表示,按照目前的發展,C1200預計将于2025年上車。

“跨域晶片的成熟視窗期應該是在2026、2027年的樣子。首先我們認為這是在做一件對的事,在推動行業方面,也期望能起到一些正面的作用。希望我們這一步邁得早,邁的穩,積累經驗,形成技術和商業上的優勢。”

文中王飛、李明、嚴清均為化名