人工智能技術來勢洶洶,,與各行各業(yè)進行著種種結合,汽車行業(yè)如今成為了人工智能發(fā)展的重點方向之一,,各大高科技公司紛紛入局智能汽車產業(yè),。隨著人工智能技術的不斷發(fā)展,在汽車領域掀起了一場場技術革命,,這也給汽車廠商們帶來了不小的挑戰(zhàn),。
區(qū)域控制引燃汽車行業(yè)新變革
自動駕駛作為未來交通行業(yè)的一種新趨勢,不僅可以解放人類的勞動,,給人類帶來更多的自由時間,,還可以通過智能計算優(yōu)化城市交通問題,提高駕駛安全性,。據(jù)了解,,對于整車廠商而言,,汽車的電子電氣架構分為三個階段:分布式電子電氣架構、(跨)域集中電子電氣架構,、中央集中電子電氣架構,。隨著人工智能技術的不斷發(fā)展,當前汽車電子電氣架構正面臨第一個階段到第二個階段的變革,,即從分布式架構,,到域控制器架構的變革。而對于恩智浦等芯片廠商而言,,則是從分布式到域控制,,再到區(qū)域控制的過渡,這也引燃了汽車行業(yè)新的技術變革,。
據(jù)了解,,傳統(tǒng)的分布式電子電氣架構,無法支撐整車OTA,、L3及以上的自動駕駛能力,,需使用域控制器架構。伴隨汽車行業(yè)發(fā)展,,汽車上的ECU(即電子控制單元,、控制器)數(shù)量快速上漲。根據(jù)公開資料,,目前單個車型使用的ECU數(shù)量平均為20余個,,個別車型多達上百個,在功能汽車階段,,這些ECU彼此孤立運作,,參與汽車一個個功能的實現(xiàn),彼此并無大規(guī)模交互的需要,,這樣的情況也對應分布式架構,。
但進入智能汽車階段,不同硬件之間的交互非常頻繁,,與大量不同供應商開發(fā)的ECU進行交互也變得越來越復雜,。例如,本來一條簡單的算法命令,,在分布式架構中要寫成幾十條算法以便能夠與不同供應商的ECU交互,。
同濟大學汽車安全技術研究所所長朱西產表示,原有的電子電氣架構可以實現(xiàn)一定的智能化,,但很難做到L3級自動駕駛,,例如,某一輛車用的是博世的制動,,采埃孚的轉向,,兩個廠家的ECU信息往往不能做到很好的互通,,這種情況下車輛往往僅能實現(xiàn)低級別的智能駕駛功能。
而區(qū)域架構能夠在汽車周圍實現(xiàn)高效的電力和數(shù)據(jù)分布,,同時節(jié)省布線成本,、改進重量和制造。此架構中的一個關鍵組件是區(qū)域控制器,,它負責將大量的執(zhí)行器和傳感器連接到中央計算ECU,,并且根據(jù)應用分布,在區(qū)域內的策略中可以發(fā)揮重要作用,。
隨著汽車內服務/ECU數(shù)量的增長,,原始設備制造商正在尋找更具可擴展性和更高性價比的解決方案,以改進E/E架構,,并滿足聯(lián)網,、電動、自動駕駛汽車的未來需求,。這種演進可以將功能邏輯地分布到種類較少的軟件/硬件平臺,,以及對基于區(qū)域的網絡進行物理更改來實現(xiàn)
恩智浦大中華區(qū)汽車電子業(yè)務總經理劉芳向《中國電子報》記者表示,區(qū)域控制器架構能夠使汽車在不同域的角度,、不同方位具備更加高速的響應,,同時實現(xiàn)低功耗,還能降低整個汽車線束的成本,。恩智浦在兩三年前就開始推動汽車網絡架構朝區(qū)域控制的升級,,從而對今后行業(yè)的智能化和網聯(lián)化帶來更多可能,適應未來智能網聯(lián)的方向和趨勢,。
芯片采用先進制程是智能汽車發(fā)展的必然趨勢
除了架構以外,,隨著人工智能的不斷發(fā)展,汽車芯片也打破了人們的傳統(tǒng)認知,,經歷著由成熟制程到先進制程演進的變革,。Gartner數(shù)據(jù),全球汽車半導體市場2022年有望達到651億美元,,占全球半導體市場規(guī)模的比例有望達到12%,并成為半導體細分領域中增速最快的部分,。這也使得眾多汽車芯片廠商紛紛爭奪汽車芯片領域的技術優(yōu)先權,。高通、恩智浦,、吉利等汽車廠商于近期相繼開發(fā)5納米等先進制程的汽車芯片成為了智能汽車的發(fā)展路徑之一,。
對此,劉芳表示,,“先進制程是技術發(fā)展的必然趨勢,,但從行業(yè)角度講,,是否采用先進的制程還要取決于具體應用的要求?,F(xiàn)在無論是從主機廠還是從應用場景角度,,大家都更加期待高算力和低功耗的特性,,以滿足自動駕駛,、智能網聯(lián)、網絡實時響應,、更復雜的算法支持等方面問題的需求。但是在實際應用中,,可能是通過多種技術的結合來實現(xiàn)性能和功耗的最佳表現(xiàn),最合適的路徑需要靠今后量產的產品來驗證,。”劉芳向《中國電子報》記者表示,。
一切技術都是為市場和需求服務的,對于汽車芯片而言,,是否采用先進的工藝和先進的制程,取決于現(xiàn)有的工藝和制程在技術研發(fā)上是否遇到了瓶頸,,且是否已經不能滿足市場和產品的需求。對于技術和產品的一系列研發(fā),,一定是基于技術上的可行性來進行考量?!跋啾缺銛y設備而言,汽車對于芯片體積和功耗并沒有更迫切的需求,,但對適合多種工況的魯棒性可靠性有更高的要求,而恩智浦的5nm 技術便是基于這兩方面的需求而開發(fā)的,,”劉芳表示,。
打造差異化設計實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展
盡管人工智能正驅動汽車行業(yè)種種變革,,但隨著技術難度不斷攀升,,挑戰(zhàn)也隨之而來。據(jù)了解,,市場對于智能駕駛的期望與技術創(chuàng)新之間的鴻溝,已經成為自動駕駛企業(yè)發(fā)展面臨的最大挑戰(zhàn)之一,。因此,擁有可持續(xù)的技術發(fā)展道路,,從而快速滿足市場更迭成為汽車廠商追尋的主要目標之一。劉芳認為,,打造可持續(xù)發(fā)展的關鍵在于芯片設計的差異化以及針對不同市場的差異化發(fā)展模式。
首先,,利用通用算力的架構,形成芯片設計的差異化,,使得芯片本身形成一個資源池,,共同支持軟硬件能力,,實現(xiàn)多核聯(lián)動,、多個應用的同時運行,并且在這些基礎上還可以保障整個系統(tǒng)的安全性和可靠性,,從而打造可持續(xù)性的發(fā)展戰(zhàn)略。
“軟件定義汽車或軟硬結合的發(fā)展趨勢,,將會成為市場上最主要的差異化因素,但隨之而來的瓶頸是,如何讓這些軟件工程師適應快速的技術更迭,能夠在未來汽車電子架構的升級上實現(xiàn)高速復用軟件能力,。而利用芯片的差異化設計所打造的開發(fā)平臺、軟件的支持,、硬件能力等能夠進行靈活的調用,從而最大化地實現(xiàn)這些技術,。這種可持續(xù)化的能力,也是如今越來越多行業(yè)結合到整個IoT服務領域的重要支撐,。”劉芳向《中國電子報》記者表示,。
其次,對于不同的市場,,也需要根據(jù)本土情況,,打造差異化的市場發(fā)展戰(zhàn)略,。除了需要本地的技術支持,、研發(fā)設計、生產制造以外,,還培養(yǎng)和開發(fā)不同環(huán)節(jié)的本地合作伙伴,包括云服務商,、數(shù)據(jù)處理服務商、系統(tǒng)和方案的合作伙伴,、AI合作伙伴等。
人工智能對汽車領域的發(fā)展有著巨大的推動力量,,對于各大汽車廠商而言,若想有效填補市場的期望與技術創(chuàng)新之間的鴻溝,,需要通過差異化來打造可持續(xù)的創(chuàng)新,冷靜應對現(xiàn)存問題,并把握發(fā)展機遇,,從而才能在人工智能浪潮下迅速占領市場,實現(xiàn)快速轉型升級,。
作者丨沈叢
編輯丨連曉東
美編丨馬利亞