[愛卡汽車 科技頻道原創(chuàng)] 2020北京車展剛剛落下帷幕。作為本年度全球范圍內(nèi)的首個(gè)國(guó)際A級(jí)車展，北京車展吸引了大量的汽車廠商和零部件供應(yīng)商參展。在汽車廠商的展臺(tái)上，集中展示了在售或者即將上市的新...

[愛卡汽車 科技頻道原創(chuàng)]

2020北京車展剛剛落下帷幕。作為本年度全球范圍內(nèi)的首個(gè)國(guó)際A級(jí)車展，北京車展吸引了大量的汽車廠商和零部件供應(yīng)商參展。在汽車廠商的展臺(tái)上，集中展示了在售或者即將上市的新車，我們可以看到汽車市場(chǎng)的現(xiàn)在；在零部件供應(yīng)商的展臺(tái)上，有接下來3-5年里新車上將會(huì)用到的新技術(shù)，我們可以看到汽車行業(yè)的未來。在欣賞過各色新車之后，接下來就讓我們看看，2020北京車展零部件供應(yīng)商的展臺(tái)都揭示了哪些行業(yè)趨勢(shì)。

一、架構(gòu)的變革：未來汽車更像電腦？

在傳統(tǒng)的認(rèn)知當(dāng)中，汽車是一種機(jī)械產(chǎn)品。盡管在過去幾十年里，汽車上的電子化功能越來越多，但其核心依然是傳統(tǒng)的機(jī)械三大件（發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、變速箱），汽車依然保持著非常典型的機(jī)械產(chǎn)品屬性。

不過，自動(dòng)駕駛和智能網(wǎng)聯(lián)已經(jīng)成為了汽車行業(yè)公認(rèn)的發(fā)展方向。就價(jià)值而言，未來汽車上機(jī)械部件占比將越來越少，電子和網(wǎng)絡(luò)部件占比將越來越高。華為甚至斷言，未來傳統(tǒng)機(jī)械零部件在整車中的價(jià)值占比僅為30%。

在汽車從機(jī)械產(chǎn)品到電子產(chǎn)品的轉(zhuǎn)變當(dāng)中，變化不僅體現(xiàn)在動(dòng)力系統(tǒng)、座艙這些用戶可以直觀感受到的外在部分，更體現(xiàn)在車輛的底層架構(gòu)上。

目前的車輛基本都采用分布式電子電氣架構(gòu)，正逐漸向向域集中式電子電氣架構(gòu)轉(zhuǎn)型，車輛上的數(shù)十個(gè)甚至上百個(gè)ECU將被精簡(jiǎn)為3-5個(gè)域控制器。未來，這些域控制器將進(jìn)一步整合為車載電腦（特斯拉已經(jīng)在進(jìn)行嘗試了，但是面臨冗余備份不足的問題）。最終，計(jì)算將通過云服務(wù)來進(jìn)行，硬件被簡(jiǎn)化。

特斯拉不受汽車行業(yè)的傳統(tǒng)思維限制，率先采用了域集中式電子電氣架構(gòu)。Model 3里只有3個(gè)域控制器：中央計(jì)算模塊、左車身控制模塊、右車身控制模塊。

在2020北京車展上，很多廠商都在將域控制器和域集中式電子電氣架構(gòu)，華為更是帶來了成熟的產(chǎn)品，讓大家能夠直觀了解到這種新的架構(gòu)。CDC是智能座艙域控制器，MDC是自動(dòng)駕駛域控制器，VDC是動(dòng)力總成域控制器，這三個(gè)域控制器包攬了智能網(wǎng)聯(lián)汽車上最關(guān)鍵的功能。

在車展上，博世也展出了其DASy自動(dòng)駕駛域控制器。DASy會(huì)收集并融合多種技術(shù)數(shù)據(jù)（包括雷達(dá)，攝像頭，激光雷達(dá)，超聲波傳感器和高度復(fù)雜的功能算法）。利用這些數(shù)據(jù)，DASy可以生成車輛周圍360度的高精度環(huán)境模型。集成的駕駛功能會(huì)基于周圍環(huán)境模型來確定合適的駕駛策略。

在域集中式電子電氣架構(gòu)得到應(yīng)用之后，各部分協(xié)同工作，效率大幅提升，形成了面向軟件定義汽車的分層架構(gòu)：底盤動(dòng)力域執(zhí)行器硬件（硬件外設(shè)）-計(jì)算平臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)通信硬件層（主板）-基礎(chǔ)軟件平臺(tái)層（操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)軟件硬件解耦、硬件驅(qū)動(dòng)、通信和安全等基礎(chǔ)能力）-用戶能體驗(yàn)的應(yīng)用系統(tǒng)。這樣的結(jié)構(gòu)與電腦已經(jīng)非常相似了。

在大眾的MEB平臺(tái)中，我們可以非常清晰地看到這種趨勢(shì)：大量的ECU被精簡(jiǎn)為3-5個(gè)域控制器，同時(shí)在整車層面形成了硬件層-基礎(chǔ)軟件層-功能軟件層的分層架構(gòu)。

有了這種全新的軟硬件架構(gòu)，就可以真正實(shí)現(xiàn)整車OTA。簡(jiǎn)潔而強(qiáng)大的硬件構(gòu)成良好的基礎(chǔ)，軟件的持續(xù)迭代不斷提升用戶體驗(yàn)，從而實(shí)現(xiàn)“軟件定義汽車”。

架構(gòu)的變革：未來汽車更像電腦？

二、算力的競(jìng)爭(zhēng)：芯片重要性再次凸顯

除了前面提到的各種優(yōu)勢(shì)之外，域集中式電子電氣架構(gòu)也帶來了不少挑戰(zhàn)。大量的功能整合在一起，意味著海量的數(shù)據(jù)，對(duì)域控制器的運(yùn)算能力提出了很高的要求。智能座艙域控制器要支持車內(nèi)好幾個(gè)屏幕的運(yùn)行，還要負(fù)責(zé)多媒體功能和語(yǔ)音識(shí)別功能，要實(shí)現(xiàn)與手機(jī)一致的用戶體驗(yàn)需要強(qiáng)大的性能來支持。自動(dòng)駕駛域控制器需要處理來自攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)的海量數(shù)據(jù)，對(duì)算力有著極高的要求。一般而言，L2級(jí)駕駛輔助功能需要50TOPS（萬(wàn)億次/秒）左右的算力，L3級(jí)別的自動(dòng)駕駛功能需要100TOPS左右的算力，L4-L5級(jí)別的自動(dòng)駕駛功能需要200TOPS左右的算力。同時(shí)，為了提升冗余度、留出足夠的功能擴(kuò)展空間，系統(tǒng)對(duì)算力還有更高的需求。

滿足這些算力需求，需要有高性能的處理器，這就涉及到了芯片行業(yè)。美國(guó)在過去一年里對(duì)華為、中芯國(guó)際等企業(yè)的打壓讓國(guó)人深切感受到了芯片的重要性。自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)非常依賴高性能芯片，國(guó)內(nèi)的自動(dòng)駕駛汽車會(huì)面臨無芯可用的困境嗎？在自動(dòng)駕駛芯片領(lǐng)域領(lǐng)先的供應(yīng)商是英偉達(dá)（nVidia）和Mobileye，而在國(guó)內(nèi)也有黑芝麻、地平線等企業(yè)。

特斯拉的FSD計(jì)算平臺(tái)搭載了2顆高性能的芯片，擁有144TOPS（萬(wàn)億次/秒）的算力，而且能耗表現(xiàn)也可圈可點(diǎn)。在FSD問世時(shí)，它是業(yè)界最強(qiáng)大的自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)。

Mobileye的強(qiáng)項(xiàng)是計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，其芯片的算力無法跟英偉達(dá)、特斯拉相比，但是它的算法非常優(yōu)秀，功耗控制也非常好。Mobileye的自動(dòng)駕駛芯片在L2級(jí)市場(chǎng)占據(jù)了很大的份額，L3級(jí)以上的表現(xiàn)還有待驗(yàn)證。領(lǐng)克最新的浩瀚架構(gòu)可以支持L2-L5級(jí)自動(dòng)駕駛，在首款車型ZERO concept上，駕駛輔助由Mobileye的EyeQ5H芯片完成。

目前能夠在算力上與特斯拉抗衡的主要就是英偉達(dá)。由于特斯拉的芯片并不對(duì)外開放，所以英偉達(dá)的DRIVE AGX計(jì)算平臺(tái)成為了大多數(shù)車企在研發(fā)L3-L5級(jí)別自動(dòng)駕駛時(shí)的首選。其DRIVE AGX XAVIER芯片可提供30TOPS的算力，最新的DRIVE AGX Orin可提供高達(dá)200TOPS的算力，通過多芯片的組合還能實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的算力。

在北京車展上，黑芝麻智能科技發(fā)布了FAD全自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)，它搭載了兩顆華山二號(hào) A1000芯片，算力可達(dá)80-140TOPS。它最具優(yōu)勢(shì)的地方是功耗，整體能效比高達(dá)6TOPS/W，是特斯拉FSD的3倍，英偉達(dá)XAVIER的6倍。黑芝麻研發(fā)中的A2000芯片有著更為強(qiáng)大的性能，搭載多芯片的計(jì)算平臺(tái)算力有望突破1000TOPS。

地平線是另一家頗具實(shí)力的中國(guó)芯片廠商。地平線的征程2和征程3芯片在算力方面并不出眾，但是其特點(diǎn)是不僅能夠支持駕駛輔助功能， 還適用于智能座艙、高精地圖定位等應(yīng)用場(chǎng)景，已經(jīng)搭載在了長(zhǎng)安UNI-T等新車上。針對(duì)高級(jí)別的自動(dòng)駕駛功能，地平線正在研發(fā)單芯片算力達(dá)96TOPS的征程5芯片。

除了黑芝麻和地平線之外，華為的MDC計(jì)算平臺(tái)也有很強(qiáng)的算力，可以說中國(guó)的自動(dòng)駕駛芯片并不弱。不過，這些芯片的生產(chǎn)制造無一例外都要依賴于臺(tái)積電，如果中美局勢(shì)進(jìn)一步惡化，這些芯片沒準(zhǔn)也要難產(chǎn)。

三、行業(yè)的巨變：Tier 1面臨轉(zhuǎn)型

隨著汽車行業(yè)朝著智能網(wǎng)聯(lián)的方向發(fā)展，博世、大陸、采埃孚等傳統(tǒng)Tier 1供應(yīng)商（直接向汽車廠商供貨的一級(jí)供應(yīng)商）也面臨著轉(zhuǎn)型。在高性能芯片領(lǐng)域，這些車企背后的龐然大物其實(shí)也是門外漢，為了順應(yīng)技術(shù)的發(fā)展，它們正在與科技公司建立緊密的合作。

面向新的時(shí)代，Tier 1供應(yīng)商都在積極轉(zhuǎn)型。以采埃孚為例，它做變速箱是好手，但是做芯片并不在行。于是我們可以看到，在采埃孚的合作伙伴里，不僅有海拉、弗吉亞等汽車行業(yè)的傳統(tǒng)供應(yīng)商，也有英偉達(dá)、百度等科技公司的身影。

采埃孚的ProAI RoboThink控制器是非常強(qiáng)大的自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)，每個(gè)單元有150TOPS的算力。通過模塊化的組合，最多可以堆疊4個(gè)單元，獲得600TOPS的算力。在這強(qiáng)大的算力背后，是英偉達(dá)的自動(dòng)駕駛芯片。

在攝像頭產(chǎn)品上，采埃孚采用了Mobileye的芯片。在智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域，傳統(tǒng)供應(yīng)商的研發(fā)實(shí)力多少有些缺失，它們正利用自己對(duì)汽車廠商和行業(yè)規(guī)范的了解來扮演技術(shù)整合者的角色。

編輯點(diǎn)評(píng)：風(fēng)起于青萍之末，產(chǎn)業(yè)鏈上游的變化將對(duì)未來汽車的發(fā)展帶來深遠(yuǎn)的影響。受多方面因素的影響，2020北京車展上的供應(yīng)商并不多，但是我們能看到行業(yè)對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展方向判斷是一致的。更加簡(jiǎn)潔高效的電子電氣架構(gòu)，更加強(qiáng)大的芯片將逐漸在量產(chǎn)車上得到應(yīng)用。

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