如何在千亿蓝海市场分杯羹？这些汽车域控解决方案提供标准范式

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两天销量过万台,近日问界新M7的销量新闻刷爆网络,“遥遥领先”四个字又一次开始在脑中循环。要知道对于汽车而言,就算以“月”为单位,不管交付量还是销售量,数字能突破1万台,都已经是妥妥的畅销车型了。虽然前有Mate60热度余波,华为效应持续影响,但问界新M7的爆炸式销量并非只源于此,技术方案的迭代亦是其中关键。据悉问界新M7系列通过华为深度赋能,搭载华为鸿蒙智能座舱3.0、HUAWEI ADS 2.0高阶智能驾驶系统、HUAWEI DriveONE增程电驱平台等黑科技,在智能座舱、智能驾驶和智能安全方面都进行了突破性的升级。

图源站酷海洛

无论是车企、方案商还是用户,对于目前新能源智能汽车的关注点更多聚焦在驾驶、娱乐体验方面。而随着汽车E/E架构的进步,这些方面的内部控制系统在向着智能化、高性能、安全化方向继续迭代的背后都是域控制器作为其有力的技术支撑,不仅仅是华为,诸多业界提供商都在该领域投入,域控制器市场也随之迅速攀升。据麦肯锡预测,全球域控制器市场规模在2025/2030年有望达到1290/1560亿美元,尤其是自动驾驶+智能座舱域控制器,2025/2030年市场规模有望达到520/710亿美元,约占汽车域控制器总市场的40%/46%。庞大的蓝海市场下更是不乏极具代表性的解决方案,我们尝试从中梳理目前业界在该领域的突破与创新。

直逼L3,大算力下的自动驾驶域控方案

随着自动驾驶所涉及的感知、控制、决策系统复杂性更高,与车身等其它系统的信息交互、控制的场景也越来越多,各方都希望其能变成一个模块化的、可移植性的、便于管理的汽车子系统。因此,专门定位于自动驾驶的域控制器系统就应运而生了。

自动驾驶的域控制器需要具备多传感器融合、定位、路径规划、决策控制、无线通讯、高速通讯的能力。例如通常需要外接多个摄像头、毫米波雷达、激光雷达,以及 IMU 等设备,完成的功能包含图像识别、数据处理等,因此外围接口可根据应用场景按需扩展增加。其次,自动驾驶域控制器需要感知环境和实现信息融合,逻辑运算和决策控制,适应深度学习算法超大算力需求,故一般采用 GPU 或是人工智能芯片 TPU,处理承担大规模浮点数并行计算,包括了摄像头、激光雷达等识别、融合、分类,因此需要域控制器提供足够,可扩展的算力支撑,同时平台算力性能可扩展,硬件扩展能力强。

由于需要更强的AI算力以及算法的支持,因而参与研制的厂商众多。除传统汽车产业链内的整车厂及供应商以外,包括AI芯片以及操作系统厂商都纷纷加入其中。例如前不久,小鹏汽车打造的超长续航智能轿跑P7正式发布上市,也就意味着德赛西威基于英伟达Xavier自动驾驶域控制器产品——IPU03正式量产了。IPU03作为整车实现L3级自动驾驶域控制器,能够支持高低速场景下的自动驾驶功能,通过不同传感器配置可以实现高速场景下的上下匝道、自主变道,城市道路的塞车自动跟车,低速场景下的自动泊车APA以及代客泊车AVP等功能,用同一个控制器配合不同传感器配置来实现各种场景的智能化驾驶辅助或有条件自动驾驶功能。

图源德赛西威

IPU03满足车规要求,操作系统采用QNX Safety OS,MCU端采用包含Safety组件的Autosar操作系统,硬件设计考虑了备份冗余设计,整体达到ISO26262功能安全ASIL D等级,为智能驾驶系统提供安全保障。同时,Xavier算力高达每秒30万亿次(30TOPS),可实时处理来自车辆雷达、摄像头、激光雷达和超声波系统的海量数据,运行感知、定位、规划和控制等算法。IPU03支持丰富的外接设备,连接12路摄像头、12路CAN汽车总线、2路LVDS、8路千兆及1路万兆车载以太网等。

另一边,利尔达也携手ST意法半导体推出智能驾驶ADAS解决方案,该方案的核心器件包括大算力芯片,ST的PMIC电源芯片、DCDC芯片、LDO芯片以及ST的SPC系列MCU。该款ADAS域控解决方案DEMO基于ST自有产品线,如MCU、SBC、PMIC以及LDO等芯片开发,采用单目前视智能相机,后续可扩展至轻量级行泊一体、智能座舱的DMS/OMS等应用场景。

图源意法半导体

专注操作系统的中科创达子公司畅行智驾也在年初发布了全新量产级智能驾驶域控解决方案RazorDCX Pantanal,该款域控制器可同时支持基础配置7V5R12USS与高阶配置11V5R12USS接入,并预留多路CAN/CANFD接口,能够提供8路车规级以太网接口,满足不同等级智能驾驶对传感器接入的需求。RazorDCX Pantanal还可集成安全功能、舒适功能、泊车功能三大模块共计29项ADAS功能,并在算力、硬件及传感器方面都具有极强的拓展性。

此外,功能安全方面,Razor DCX Pantanal遵循了汽车行业最严苛的ASIL-D开发标准,采用了先进的fail-safe和fail-operational安全架构,可满足自动驾驶功能安全的不同需求。RazorDCX Pantanal域控制器能够实现L2.9级基础低速泊车、高速公路自动驾驶及L3级城区自动驾驶,并可拓展至封闭园区的无人售货车、自动清洁车等L4级的自动驾驶场景。

娱乐需求再升级,渗透率不断攀升的座舱域控

从低阶的按键转变到了高阶的数字液晶仪表显示和提高人机互动、一芯多屏、HUD、流媒体后视镜,从满足基础需求的按键式操作,演变到现在的电子甚至体态式操作,智能座舱正在快速演进。

作为主要负责汽车座舱电子系统功能的座舱域控,其可融合传统的车载信息系统(仪表)和车载娱乐系统(IVI)等功能,同时集成驾驶员监控系统、360环视系统、ARHUD、行车记录仪和空调控制器等功能。同时,由于其涉及安全等级较低、成本相对可控,发展速度显著快于自动驾驶域控制器。根据前瞻产业研究院和ICVTank的数据,2020年全球智能座舱域控制器出货量仅为80万套,而2025年这一出货量有望超过1200万套,渗透显著加速。

智能座舱域控制器领域同样玩家林立,近期更是有不少新解决方案亮相,例如前不久,伟世通对外发布利用创新芯片技术和视觉功能整合创造的完整座舱解决方案,包括第四代SmartCore座舱域控制器和车载显示屏解决方案。其中SmartCore座舱域控制器,搭载了国内首款7nm车规级智能座舱芯片“龍鷹一号”,可以支持7个显示屏的车机应用,提供硬隔离无虚拟化的解决方案。据悉,SmartCore第四代配备了驾驶员和环视监控以提高安全性,自适应和个性化的用户界面,多屏娱乐和游戏,增强现实导航等功能。

图源伟世通

与此同时,很多企业也在推进本土化,举例来说,博世携手车联天下共同打造了全新一代智能座舱,其核心是基于5纳米工艺的高通SA8295P芯片方案——CPU算力达到了220k DMIPS,GPU算力达到了2500 GFLOPS,同时还包含了30 TOPS的AI算力。在高通全新一代超高算力芯片的加持下,智能座舱的服务对象得以从主驾驶员延伸至座舱全员(副驾和后排乘员),同时还能支持“舱泊一体”的跨域功能。

德赛西威也与芯驰科技携手,双方基于各自技术优势,共同打造国产化智能座舱域控平台——DS06C。该平台采用的X9SP内置12个高性能ARM CPU内核,性能达100KDMIPS,并配备强劲的GPU,集成全新的NPU。单个芯片可支持液晶仪表、中控导航、副驾娱乐、HUD和智能后视镜等多个高清屏幕显示,以及360环视、辅助泊车、DMS、语音识别、手势识别、游戏互动、高清电影等丰富的应用场景。

在汽车电动化、智能化、网联化的推动下,域控制器已成为加速整车向中央集中式电子电气架构演进的关键。目前众多厂商已经推出了基于域控制器的各种解决方案,涵盖ADAS、自动驾驶、智能座舱、行泊一体等应用。未来,智驾域控制器解决方案将呈现百家争鸣的局面,如何能够更早更快的看清市场趋势占得先机,或许你可以从2023年慕尼黑华南电子展上找到答案。2023年慕尼黑华南电子展将全方位构建新能源汽车与智能汽车发展交流展示平台,现场开创多场相关主题论坛,如“第五届硬核芯生态大会暨2023汽车芯片技术创新与应用论坛”、“智能汽车“百家论坛”第二十四期——汽车“内卷潮”下产业链的变革与机遇”、“国际汽车电子技术创新论坛”、“2023新能源汽车三电关键技术高峰论坛”,以及首次亮相华南站的“车灯研究院·车灯拆解展示区”。现场汇聚国内外优质汽车企业与技术服务商,共同展示和探讨如何助力产业技术创新升级,推动产业技术的高质量发展。