隨著汽車智慧化水平的提升,整車EE架構已經由以前的分散式ECU架構升級到集中式域控制器架構,並繼續向中央整合式架構方向演進。在分散式ECU架構階段,MCU是計算和控制的核心;在集中式域控制器架構階段,傳統MCU晶片已經無法滿足大量異構資料的吞吐能力和更快的資料處理能力的需求,因此,資料傳輸效率更高、算力更大的SoC 晶片便成為域控制器主控晶片的必然選擇。
應用趨勢:基於中小算力SoC晶片的前視一體機市場需求前景依然可觀
據相關統計資料顯示:2022年,泊車功能中,360環視在國內乘用車市場的裝配率已經達到30.87%。然而,行泊一體域控制器的裝配率還未達到10%。從車型價位區間的分佈來看,10-15萬價格區間的車型是360環視或APA功能交付佔比最高的市場區間。
對於這樣價位區間的車型,如果在改款換代車型上再加裝一個前視一體機,便可快速增加行車場景下的智駕功能體驗。不少車企把標配前視ADAS功能作為中低端車型提升銷量的一個重要宣傳賣點。
前視一體機方案通常採用軟硬體捆綁銷售交付的方式,比如Mobileye,提供EyeQ4晶片+底軟+上層感知演算法等在內的一體化的“交鑰匙”解決方案。在功能實現上,它主要用於實現L0~L1級別行車場景下的輔助駕駛功能,比如FCW、AEB、ACC、LKA等。與前視一體機搭配的解決方案通常有以下幾種:1V、1V1R、1V3R、1V5R等。
現階段,2MP前視一體機價位大概在500~600元左右,8MP前視一體機價位大概在800元左右。對於輕量級的行泊一體域控方案,即便成本控制得再好,單域控硬體成本的價格也在千元級別,再加上外圍感知感測器,總硬體成本會更高。
雖然,當前基於單J3、單TDA4VM、單A1000L/A1000、J3+TDA4VM,以及雙TDA4VM等各種方案的輕量級行泊一體域控系統在不斷地落地應用,但短時間內他們在成本上依然不具備優勢。對於一些車企來講,對於中低端車型,透過前視一體機搭配不同數量的毫米波雷達,依然是靈活且高價效比的方案選擇。
那麼,前視一體機對內部整合的主控晶片有哪些要求呢?
前視一體機即攝像頭模組+控制單元ECU+演算法被整合在一起。控制單元ECU主機板上一般配置2顆主控晶片,分別被稱之為“安全核”和“效能核”——“安全核”一般選用控制類的MCU晶片,負責車輛控制任務,對安全性要求高,需要達到ASIL-D等級,但對計算效能要求不高;“效能核”一般選用計算類的SoC晶片,需要承擔大量計算任務,但對功能安全要求相對沒有那麼高。
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▲前視一體機系統框圖
通常,車企或者Tier1在選擇“效能核”(SoC晶片)時會重點考慮的因素:低成本和低功耗。
低成本:通常情況下,ADAS前視一體機的硬體和軟體深度耦合。對於主機廠而言,他們比較關注產品整體的效能和成本。因此其市場定位決定了內部所選用的“效能核”會對成本比較敏感。
低功耗:前視一體機的攝像頭模組和主機板ECU整合在一起,佈置在內後視鏡的背面。考慮到車內的美觀以及安裝位置,一體機的外形尺寸也不能太大。這些因素便決定了它對晶片低功耗的強烈需求。低功耗的特性不僅可以避免其長時間工作過程中由熱量累積所帶來的種種安全隱患,還可以簡化散熱設計,有效降低電源成本,進而節約整個BOM成本。
競爭格局:智慧駕駛SoC晶片
1.市場需求
通常情況下,車企不同的車型平臺有不同的市場定位,市場定位又決定了車型的售價區間,不同售價的車型對功能配置的價格敏感度也存在差異。在智慧駕駛功能配置上,不同市場定位車型(不同價位車型)的智慧駕駛方案對主控SoC晶片也存在不同層級的需求。目前,參考不同級別智駕方案對主控SoC晶片在AI算力需求上的不同,智駕SoC晶片可大致分為三種型別:小算力SoC晶片(2.5~20TOPS)、中算力SoC晶片(20~80TOPS)和大算力SoC晶片(≥100TOPS)。
2.市場格局
從市場規模來看,根據ICV的資料顯示,2022年全球智慧駕駛SoC市場規模為32.95億美元,中國市場規模達15.05億美元,佔全球的45.68%。據測算,2024年,全球智慧駕駛SoC市場規模有望突破100億美元,到2027年預計達到283.06億美元,年複合增長率高達43.11%。
據蓋世汽車研究院統計資料顯示,2023年,中國市場乘用車(不含進出口)前裝標配智駕域控制器183.9萬套,同比增長約70%,前裝搭載率約為8.7%。
另外,2023年中國市場智駕域控晶片裝機量排名中,排名第一位的是特斯拉的FSD晶片,出貨量約120.8萬顆,佔比為37%;排名第二位的是英偉達的Orin-X晶片,出貨量為109.5萬顆,佔比為33.5%;排名第三位是地平線的征程5晶片,出貨量為20萬顆,佔比為6.1%;排名第四位是Mobileye的EyeQ4H晶片,與J5出貨量相當,也是約20萬顆,佔比為6.1%;排名第五位的是Mobileye的EyeQ5H晶片,出貨量為17.4萬顆,佔比為5.4%。
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▲2023年中國市場智駕域控晶片裝機量排名
從整個行業格局來看,目前國產智駕SoC晶片的市場佔比在整體上還處於劣勢地位。2023年,國外晶片解決方案上車佔比較大,合計佔比超過了80%。其中,僅特斯拉FSD和英偉達Orin-X,就佔據了超過70%的市場份額。FSD晶片為特斯拉自研自用,一輛車標配2顆FSD晶片。英偉達Orin-X晶片搭載的車型比較多,涵蓋了蔚來、小鵬、理想、智己、小米等多個主機廠幾十餘款車型。
在國產智駕SoC晶片中,出貨量最大的是征程5晶片,2023年,出貨量達到了20萬片,主要搭載於理想L7/L8的Air和Pro版本以及L9的Pro版本;並且,2024年2月,J5晶片在比亞迪漢EV榮耀版上量產上車。
但智慧駕駛SoC市場格局尚未定型,國產晶片廠商具備自身的優勢,仍有趕超的機會。比如,相比國外晶片廠商,國產晶片廠商的本土服務能力更強,能夠快速適應本土車企的需求變化;另外,地緣政治的影響也在一定程度上加快了國產化晶片替代的腳步。
原文連結:https://mp.weixin.qq.com/s/Y8B66KsEBUaIGnFb_6lYDA
車載SoC晶片模擬工具:天目全數字實時模擬軟體SkyEye
SkyEye是一款基於視覺化建模的硬體行為級模擬平臺,能夠為汽車嵌入式軟體提供滿足AUTOSAR標準的ECU虛擬化執行環境,實現故障診斷系統的預模擬。除了能夠提前進行故障診斷的相關驗證外,SkyEye還具備測試用例執行時間遠低於實際硬體的優勢,是車廠研發團隊的最佳伴侶。
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