“舱驾一体”时代即将到来?
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- 发布时间:2024-03-23 12:47
在过去,汽车有十几个不同的ECU负责从显示器到停车,从司机监控到音频和扬声器的所有事情。现在通过整合到一个公共平台,下一代架构减少至不到5个主要子系统——用于车内体验的座舱、车载远程信息处理和云连接、驾驶辅助和自动驾驶系统、车载网络、区域控制器。这些功能以前是由不同芯片处理,现在将它们整合在单一芯片上,可以减少所需的记忆芯片和额外外部零件,帮助降低成本。
汽车正在成为一种真正的数字化产品,高通骁龙数字底盘使制造商受益于互联系统的更快发展——在今年的美国消费电子展(CES)上,芯片巨头高通技术公司推出全新的骁龙Ride Flex系统级芯片和骁龙数字底盘。Ride Flex建立在该公司的数字化驾驶舱和高级驾驶辅助平台上,与骁龙Ride Vision硬件集成在一起,有助于在相同的硬件上处理工作负载。高通表示,首款Ride Flex系统级芯片正在进行打样,预计2024年开始量产。
在接受《连线》杂志采访时,高通技术公司高级副总裁兼汽车业务总经理纳库尔·达加尔指出:“高通了解汽车制造商对于其产品独特性和差异化的需求,也深知重新定义汽车和出行业务模式所带来的巨大机遇。通过骁龙数字底盘,我们提供了一整套开放的平台,利用增强安全特性,助力加快汽车的智能互联体验。骁龙数字底盘支持消费者在购车后持续获取最新功能,并支持汽车制造商面向客户体验打造全新的服务模式。我们期待与汽车行业以及其他众多合作伙伴紧密协作,带来规模化、可扩展且由软件定义的真正变革性创新。”
数字底盘赋能“舱驾一体”
作为全球汽车行业的优选技术提供商,高通与汽车制造商合作,采用由骁龙数字底盘赋能的广泛汽车解决方案组合。在2023年CES上,一辆全新的AFEELA原型电动车直观地展现了如何集成来自多样生态系统中不同公司的技术。AFEELA由索尼本田移动出行 (索尼和本田合资建立的一家汽车公司)打造,这款新车的核心芯片就是由高通提供的,高通的骁龙数字底盘将支持这款车型持续更新。
去年5月,大众汽车集团旗下软件公司CARIAD宣布,大众将选择高通的Ride Flex系统级芯片,成为CARIAD标准化可扩展计算平台的底层平台,以此支持大众日后推出的车型实现更好的驾驶辅助直至实现L4级别自动驾驶功能。根据相关信息,大众第一款搭载高通Ride Flex系统级芯片的车型将是2024年推出的基于PPE平台的新一代保时捷Macan。此外,大众的MEB平台的升级版MEB PLUS也会部署高通的芯片。根据高通披露的信息,大众的大部分主流车型将使用Ride Flex系统级芯片支持中央计算架构,而高端豪华车则仅支持智能驾驶功能。
“未来的智能网联汽车就是一台带轮子的高性能计算机,它的背后是极其复杂的计算能力。通过自动驾驶解决方案,我们正在努力让客户在未来将手从方向盘上拿开。”CARIAD首席执行官德克•希尔根伯格指出,“我们的软件和高通的Ride Flex系统级芯片,将为世界各地的客户带来完美匹配的新汽车体验。”
大众选择高通Ride Flex,主要是看重该系统级芯片可以支持单芯片多域(包括辅助驾驶、智能座舱等功能)。过去,智能座舱以及自动驾驶往往需要两套系统进行控制,而采用单芯片多域的策略,最大的好处是可以减少搭载芯片的数量,同时随着大算力芯片开始逐渐落地并进入到智能电动车领域,能更加充分地利用芯片的算力,避免算力浪费。
高通发布的数字底盘+高通Ride Flex系统级芯片的产品组合,具有同时处理智能座舱、辅助驾驶/自动驾驶以及车联网等功能,能够满足大众需求。达加尔表示:“随着创新和复杂性的增加,我们与CARIAD强有力的合作是必要的,不仅要实现积极的上市时间目标,还要为所有人提供安全可靠的自动驾驶体验。”
目前,中央计算平台带动汽车行业进入新的增长周期,支持舱内舱外功能的多域计算控制架构已经成为主流。高通等芯片巨头正在帮助其他车企实现底层技术的跨越升级。这意味着在汽车智能化进入“行泊一体”和“舱泊一体”周期之后,下一个“舱驾一体”时代即将到来。
“舱驾一体”则是将座舱域和智能驾驶域进行跨域融合,形成舱驾一体域控制器。座舱域控制器和智驾域控制器合并成一个盒子,内部由多个SoC或者MCU芯片构成。这些芯片用于支持不同的功能,每个芯片以及芯片内的不同核上运行不同的操作系统。
随着超级芯片陆续在2025年前后进入前装周期,“中央计算+区域控制架构”将进入规模量产落地的关键起步期。大众通过引入高通Ride Flex系统级芯片,提前发力这个领域,旨在避免整车电气架构方面在新一轮的竞争中处于落后的局面。随着大众携手高通,全球汽车行业的跨域中央计算的大战已经一触即发。
骁龙系统级芯片重新定义汽车架构
高通介绍说,作为一款系统级芯片(SoC),Ride Flex整合了多种芯片功能,为骁龙数字底盘产品组合带来最新产品。这是一种高度先进的设计,有望在单个芯片上集成和支持驾驶员辅助系统和信息娱乐设置。骁龙Ride Flex系统级芯片具有如下几大优势:
第一,Ride Flex系统级芯片能在跨异构计算资源支持混合关键级工作负载,以单颗SoC同时支持数字座舱、高级辅助驾驶(ADAS)和自动驾驶(AD)功能。Ride Flex系统级芯片在硬件架构层面向特定ADAS功能实现隔离、免干扰和服务质量管控(QoS)功能,并内建汽车安全完整性等级D级(ASIL-D)专用安全岛,以实现最高等级的汽车安全。与此同时,Ride Flex预集成的软件平台,支持多个操作系统同时运行,通过隔离的虚拟机和支持汽车开放系统架构(AUTOSAR)的实时操作系统(OS)支持管理程序,满足面向驾驶辅助安全系统、支持配置的数字仪表盘、信息娱乐系统、驾驶员监测系统和停车辅助系统的混合关键级工作负载需求。
第二,Ride Flex系统级芯片预集成Snapdragon Ride视觉软件栈,可赋能高度可扩展且安全的驾驶辅助和自动驾驶体验,利用前视摄像头满足监管要求,并通过多模态传感器(多颗摄像头、雷达、激光雷达和地图)增强感知,创建车辆周围环境模型,用于传入车辆控制算法。Snapdragon Ride 视觉软件栈符合新车评价规范(NCAP)要求和欧盟汽车《通用安全法规》(GSR),并可向上扩展、支持更高水平的自动驾驶。
第三,在高通成功打造的开放式、可扩展、高性能、高能效汽车解决方案的基础上,Ride Flex系统级芯片兼容高通骁龙数字底盘平台涵盖的更广泛的SoC组合。由于在面向可扩展性能方面进行了优化,Ride Flex支持从入门级到高端、顶级的中央计算系统,帮助汽车制造商面向不同层级的车型灵活选择合适的性能点。通过软硬件协同设计,实现复杂的座舱用例,满足支持沉浸式高端图像、信息娱乐和游戏显示的集成式仪表盘以及后排娱乐屏等需求,打造超低时延的音频体验。
第四,作为赋能下一代软件定义汽车(SDV)解决方案的车内中央计算平台,Ride Flex系统级芯片通过提供业内顶级的高性能异构安全计算与灵活运行混合关键级云原生工作负载的能力,可部署在容器化基础架构之上的丰富平台软件,为车内计算提供了有力补充。Ride Flex可采用云原生汽车软件开发工作流程进行开发,包括支持虚拟平台仿真,其可集成为云原生的开发运维(DevOps)和机器学习运维(MLOps)基础设施的一部分。
“高通始终处于汽车计算创新最前沿,随着迈入软件定义汽车时代,Ride Flex系统级芯片将成为重新定义高性能高能效混合关键级架构的新标杆。”达加尔表示,“高通提供的预集成硬件、软件和ADAS/AD软件栈解决方案,可支持汽车制造商和一级供应商以更便捷、更高效的方式,向开放式、可扩展与集成架构的转型,并且凭借加速产品上市的优势,支持生态系统基于骁龙平台打造出差异化的产品。”
新数字底盘多平台统一架构
高通骁龙数字底盘由一整套开放而且可扩展的云连接平台组成,其中包括骁龙座舱平台、骁龙汽车智联平台和Snapdragon Ride平台。这些平台利用统一架构带来更高的安全性和沉浸式数字体验,支持下一代汽车在其整个生命周期中的功能升级。汽车制造商可以在其产品线中选择采用骁龙数字底盘所涵盖的任何一平台或全部平台,并通过云端的持续升级高度定制其产品。
● 骁龙座舱平台
具有增强型像素处理功能,用串行接口支持高达16路的摄像头接入,用太网接口支持更多摄像头,使用AI引擎和ISP模块支持车内外摄像头集成,确保驾乘者的舒适性。通过监测车内、识别儿童和驾乘者、感知驾驶员情绪以及注意力和监控车辆周围环境等,及时给驾乘人员安全提示。座舱平台支持多个显示屏,包括超宽全景显示屏、可重新配置的3D数字仪表盘、增强现实抬头显示(HUD)和超高清媒体流传输,提供丰富多彩的信息。为了更好地为前后排乘客服务,平台采用抑制引擎噪声的主动降噪与回声消除技术,针对每个用户定制个性化多音区,以确保车内交谈清晰。
● 骁龙汽车智联平台
高通针对车内网联服务需求,在骁龙车对云服务方面引入全新特性的“连接即服务”。通过强大的LTE和5G联网服务、蜂窝车联网(C-V2X)、Wi-Fi、蓝牙和精准定位能力,全面支持汽车与云端、其他车辆以及周围环境间的安全连接,满足用户对于更加安全和更具沉浸感的驾乘体验的需求。作为万物互联时代重要的智能终端之一,更加互联的汽车也为云服务创造了机会。通过面向全新盈利模式设计的预集成软件和服务平台,骁龙车对云服务带来了一种能够扩展系统性能和特性的无缝升级方式,为汽车厂商提供灵活的特性组合和性能升级以及全新功能。
●Snapdragon Ride平台
该平台由可扩展且高度可定制化的自动驾驶SoC系列平台组成,基于5纳米制程工艺,不仅支持汽车制造商和一级供应商开发更高能效且具备高散热表现的产品,还为打造定制化解决方案提供更多选择,同时也为下一代汽车架构的演进指明了方向。Snapdragon Ride平台可提供不同等级的算力,包括以小于5瓦的功耗为汽车风挡ADAS摄像头提供10 TOPS的算力,到为全自动驾驶解决方案提供超过700 TOPS的算力。Snapdragon Ride平台提供开放的可编程架构,支持汽车制造商和一级供应商根据其对于摄像头感知、传感器融合、驾驶策略、自动泊车和驾驶员监测等方面的不同需求,对该平台进行定制。为了加速先进ADAS/AD解决方案的部署,针对视觉感知、泊车和驾驶员监测场景,Snapdragon Ride平台采用多款行业领先软件栈,持续扩展其软件生态系统,该系列SoC支持全球汽车制造商和一级供应商选用基于Snapdragon Ride的其中一款或多款软件栈组合。
写在最后
随着汽车行业与重视软件能力的科技企业之间加速融合,软件定义汽车的时代真的来了。在软件定义汽车概念中,域控制器成为热词。软件定义汽车的背后,争夺战首先从域控制器开始。作为承载高阶智能驾驶功能开发以及优化整车系统成本的关键一环,智驾域控制器自研已经成为以智驾系统为主业的初创公司无法避开的一环。
数据显示,高通的集成式汽车平台正持续推动业务增长,公司订单总估值已经超过300亿美元。去年12月,华尔街投资公司伯恩斯坦将高通列为2023年半导体行业的最佳选择标的之一。到目前为止,高通数字底盘的客户包括索尼本田移动、大众汽车、梅赛德斯-奔驰、通用汽车、凯迪拉克和Stellantis等。高通表示,新平台得到了宝马、现代汽车集团、蔚来汽车和沃尔沃的支持。
现如今,汽车制造商仍在与半导体短缺作斗争。随着大算力芯片技术的更新,多域计算控制架构发展为主流,芯片的数量将会减少,利用效率也将更高。同时我们也要注意到,“舱驾一体”不能以牺牲安全性为代价,智能网联时代,智能座舱关乎的不仅仅是驾乘体验,更是承担着为驾驶员保驾护航的责任。期待真正的“舱驾一体”时代的到来!
