汽車(chē)芯片邁向艙駕融合時(shí)代
在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)向智能化、網(wǎng)聯(lián)化加速轉(zhuǎn)型的浪潮下,汽車(chē)芯片正迎來(lái)全新的發(fā)展格局,艙駕融合時(shí)代的大幕徐徐拉開(kāi)。這一變革不僅重塑著汽車(chē)的電子電氣架構(gòu),更深刻影響著汽車(chē)的駕乘體驗(yàn)與未來(lái)發(fā)展走向。
艙駕融合:概念與優(yōu)勢(shì)
艙駕融合,即將智能座艙與智能駕駛兩大核心領(lǐng)域進(jìn)行深度整合,打破以往二者相互獨(dú)立的格局。傳統(tǒng)汽車(chē)中,智能座艙主要負(fù)責(zé)為駕乘人員提供舒適便捷的交互體驗(yàn),涵蓋信息娛樂(lè)、導(dǎo)航、多媒體等功能;智能駕駛則專(zhuān)注于車(chē)輛的行駛控制,如自適應(yīng)巡航、自動(dòng)泊車(chē)、車(chē)道保持等。然而,隨著技術(shù)的進(jìn)步,將這兩個(gè)領(lǐng)域融合到一個(gè)高性能計(jì)算單元中,展現(xiàn)出諸多顯著優(yōu)勢(shì)。
從成本角度來(lái)看,艙駕融合帶來(lái)了物料成本與散熱成本的雙重下降。采用單芯片集成方案,減少了以往多芯片方案中繁雜的物料使用,同時(shí),共用一套散熱系統(tǒng),避免了重復(fù)的散熱設(shè)計(jì)與硬件投入。在數(shù)據(jù)傳輸方面,艙駕融合實(shí)現(xiàn)了從板間通訊到片內(nèi)通訊的轉(zhuǎn)變,并可共享內(nèi)存,極大地降低了通訊延時(shí),優(yōu)化了功能體驗(yàn)。以往智能座艙與智能駕駛之間的數(shù)據(jù)交互需經(jīng)過(guò)復(fù)雜的板間傳輸,存在較高延時(shí),而如今片內(nèi)通訊讓數(shù)據(jù)傳輸更加高效,使得諸如智能駕駛過(guò)程中根據(jù)路況實(shí)時(shí)調(diào)整座艙顯示信息等功能得以更流暢實(shí)現(xiàn)。算力利用也得到優(yōu)化,盡管當(dāng)前芯片尚未完全實(shí)現(xiàn)算力的動(dòng)態(tài)分配,但已從靜態(tài)配置向動(dòng)態(tài)分布邁出了探索步伐,未來(lái)有望根據(jù)不同場(chǎng)景下智能座艙與智能駕駛的實(shí)際需求,靈活調(diào)配算力資源,提升整體運(yùn)算效率。從應(yīng)用創(chuàng)新層面,艙駕融合為工程師提供了更廣闊的創(chuàng)新空間。二者融合后,工程師能夠從整體維度開(kāi)發(fā)功能,相互調(diào)用服務(wù)或資源,催生更具創(chuàng)新性的應(yīng)用,如基于智能駕駛感知的場(chǎng)景化座艙氛圍營(yíng)造等。
芯片在艙駕融合中的關(guān)鍵作用
芯片作為艙駕融合的核心支撐,其性能與架構(gòu)直接決定了融合的程度與效果。在艙駕融合場(chǎng)景下,芯片需要同時(shí)滿(mǎn)足智能座艙與智能駕駛對(duì)性能、功耗、安全性和可靠性的不同要求。智能座艙對(duì)芯片的圖形處理能力、多媒體解碼能力以及多模態(tài)交互響應(yīng)速度要求較高,以實(shí)現(xiàn)沉浸式 3D 實(shí)時(shí)渲染、8K 超高清顯示屏顯示以及語(yǔ)音、手勢(shì)等多模態(tài)交互的流暢運(yùn)行。而智能駕駛則更側(cè)重于芯片的計(jì)算能力,尤其是對(duì)大量傳感器數(shù)據(jù)的快速處理與復(fù)雜算法的高效運(yùn)行,以保障自動(dòng)駕駛功能的精準(zhǔn)與安全。
為應(yīng)對(duì)這些復(fù)雜需求,芯片廠商紛紛推出針對(duì)性產(chǎn)品。以高通的 Snapdragon Ride Flex (SA8775P) 艙駕融合平臺(tái)為例,該平臺(tái)可通過(guò)單顆 SoC 同時(shí)支持?jǐn)?shù)字座艙和智能駕駛功能,在 CPU、GPU、NPU 的處理能力方面表現(xiàn)卓越,不僅能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的智能座艙功能,包括沉浸式 3D 實(shí)時(shí)渲染、頂級(jí)音效輸出等,還支持 ASIL - D 級(jí)別功能安全,為艙駕融合提供了強(qiáng)大的硬件基礎(chǔ)。再如芯馳科技專(zhuān)為中央計(jì)算設(shè)計(jì)的 X9CC 芯片,在單個(gè)芯片中集成多種高性能計(jì)算內(nèi)核,包括 24 個(gè) Cortex - A55 CPU,12 個(gè) Cortex - R5F CPU,2 個(gè) NPU,4 個(gè) GPU,4 個(gè) Vision DSP,以及支持國(guó)密算法的 Crypto 引擎,可支持各個(gè)計(jì)算內(nèi)核在不同系統(tǒng)之間的靈活配置,通過(guò)一顆芯片覆蓋整車(chē)多樣化的智能化功能,為艙駕融合提供了靈活且強(qiáng)大的算力支持。
現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)
當(dāng)下,艙駕融合趨勢(shì)已吸引眾多企業(yè)入局,市場(chǎng)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展態(tài)勢(shì)。國(guó)內(nèi)眾多企業(yè)積極推出艙駕融合、艙泊一體等解決方案。芯擎科技的 “龍鷹一號(hào)” 單芯片 “艙泊一體” 解決方案已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上車(chē),黑芝麻智能與斑馬智行達(dá)成跨域融合合作,共同推動(dòng)智能座艙和智能駕駛集成至單一芯片以實(shí)現(xiàn) “艙駕一體”。在 2024 北京車(chē)展期間,東軟睿馳打造的行業(yè)首個(gè)搭載芯馳科技 X9CC 芯片的中央計(jì)算單元 X - Center 2.0 重磅亮相,該產(chǎn)品為車(chē)企提供了極具技術(shù)領(lǐng)先性與性?xún)r(jià)比的艙駕融合解決方案,可實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景化 / 情感化的人車(chē)交互、集中化的整車(chē)管理和通信等全面的車(chē)輛智能化功能。
盡管如此,艙駕融合的推進(jìn)仍面臨諸多挑戰(zhàn)。智駕域和座艙域?qū)π酒男阅?、功耗、安全性和可靠性的要求差異顯著,如何在一顆芯片上完美平衡這些差異化需求,成為當(dāng)前亟待攻克的主要技術(shù)難題。高端車(chē)企品牌對(duì)差異化座艙 UI 的需求較高,而單芯片解決方案往往提供標(biāo)準(zhǔn)化配置,這在一定程度上限制了靈活性。此外,隨著整車(chē)電子電氣架構(gòu)向集中式演進(jìn),集中式控制難度加大,硬件設(shè)計(jì)面臨復(fù)雜度提升、功耗與散熱等問(wèn)題,數(shù)據(jù)傳輸及處理方面,智駕和智艙對(duì)數(shù)據(jù)格式和傳輸介質(zhì)的不同要求也增加了統(tǒng)一處理的難度。
未來(lái)展望
展望未來(lái),隨著技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新與突破,汽車(chē)芯片在艙駕融合領(lǐng)域?qū)⒉粩喟l(fā)展。芯片廠商將進(jìn)一步優(yōu)化芯片架構(gòu),提升芯片的集成度與性能,實(shí)現(xiàn)算力的動(dòng)態(tài)分配,更好地滿(mǎn)足智能座艙與智能駕駛的多樣化需求。在制程工藝上,將朝著更先進(jìn)的方向發(fā)展,以降低功耗、提升運(yùn)算速度。同時(shí),企業(yè)間的合作將更加緊密,芯片廠商、車(chē)企、軟件供應(yīng)商等將攜手共進(jìn),通過(guò)整合產(chǎn)業(yè)鏈資源,共同攻克技術(shù)難題,推動(dòng)艙駕融合產(chǎn)品的大規(guī)模量產(chǎn)與應(yīng)用。艙駕融合時(shí)代的汽車(chē)芯片,將為消費(fèi)者帶來(lái)更加智能、安全、舒適的駕乘體驗(yàn),引領(lǐng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)邁向新的發(fā)展高度 。
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