《2022年度中国智能汽车品牌白皮书》四、当前应高度重视发展智能芯片

《2022年度中国智能汽车品牌白皮书》四、当前应高度重视发展智能芯片
2022-10-27 17:19:57 汽车评价Carbingo

 汽车评价:为全面了解我国智能汽车技术水平与产业发展状况,从2019年起,汽车评价研究院联合吉林大学汽车研究院与汽车仿真与控制国家重点实验室团队,组织智能网联、人工智能、交通安全、汽车动力系统、整车性能、智能车感知等领域的专家,针对每一年在中国市场上市销售的量产车型中涵盖智能网联技术的车型进行评价。

2020年12月,在第一届、第二届 “地平线杯”中国智能汽车年度车型评价的基础上,汽车评价研究院发布《2020年中国智能汽车品牌白皮书》,对当年的国内智能汽车市场进行了全面而系统的梳理,明确提出并界定了“中国智能汽车品牌”的概念,并对其发展趋势进行了分析和判断。《2020年中国智能汽车品牌白皮书》发布后,引起了业界的广泛关注和讨论。

2021年12月,汽车评价研究院组织专家进行了第三届 “地平线杯”中国智能汽车年度车型评价实车测试及评审会。20款车型从106款入围车型中脱颖而出,在专业智能网联测试场地接受专家的严苛评测。

在相关测试结果基础上,综合行业发展现状,以及专家的观点,汽车评价研究院组织编制了《2022年中国智能汽车品牌白皮书》,回顾我国智能汽车产业在2021年的发展历程,总结新的发展态势,并对后续发展提出自己的见解,希望能对行业发展起到一定的推动作用,帮助中国品牌厂商更好地发展,实现技术和品牌的双重突破。

四、当前应高度重视发展智能芯片

汽车使用的车规级芯片对工作环境、安全性、材料、工艺处理等要求,高于民用级芯片和工业级芯片,仅次于军工级芯片。从功能角度划分,车规级芯片可分为汽车芯片可分为控制类、功率类、模拟芯片、传感器和其他等5大类。

在智能汽车时代之前,传统汽车上的多媒体应用也仅限于音响、蓝牙等,只需要在分布式电子电气架构上使用实现控制指令运算的MCU,就可以满足数据处理的需求。

然而,随着智能汽车的加速发展,尤其是自动驾驶所需的各类激光雷达、摄像头等传感器产生的大量数据,以及语音控制、手势控制等人机交互带来的数据,传统的MCU已无法承担自动驾驶和智能座舱的数据计算重任,智能汽车需要新一代的芯片。

智能芯片是智能汽车的核心

从当前发展趋势看,车规级智能芯片将成为智能汽车新的“大脑”。

由于自动驾驶对算力的要求较前智能汽车时代有了本质性的改变。根据相关测算数据,现阶段实现L2级别辅助驾驶系统的数据所需算力为9TOPS(1TOPS=1万亿次计算每秒), L3级别需要129TOPS,L4级别对算力的需求更是会超过达到448TOPS,这使得自动驾驶专用的智能芯片快速取代MCU。从2021年起,越来越多的新车型开始使用智能芯片为其自动驾驶系统提供算力。

这类芯片一般采用CPU+GPU+NPU的系统级芯片(SoC)异构结构——由CPU进行控制,由GPU充当计算单元;在NPU中加入深度学习加速器(DLA)和可编程视觉加速器(PVA)等加速单元,旨在提高CPU性能。这种结构使得智能芯片的算力远高于MCU,拥有TOPS级别的运算能力,可以支撑自动驾驶所需算力。在智能座舱领域,则应用CPU+功能模块的SoC方案,也是专门的智能芯片设计。

全球自动驾驶芯片市场上只有英伟达、高通等外国公司,和地平线、华为等中国企业极少数玩家。

英伟达拥有XAVIER、PEGASUS系列芯片和Hyperion平台,Drive AGX系统可支持L2+~L5级自动驾驶。该公司将于2022年正式投产的Orin芯片可实现每秒200TOPS运算性能,比上一代Xavier提升7倍,功耗仅为45W,与上一代产品一致,可提供L2+高级辅助驾驶功能,升级到双片后算力达到400TOPS,可提供L4级别自动驾驶方案。未来使用的GPU可进一步扩展算力,理论可达2000TOPS,为实现L5预留充足硬件能力。公司于2021年新推出的Atlan芯片目标瞄准L4/L5自动驾驶,采用Zeus CPU架构,算力可达1000TOPS。

消费类芯片供应商高通在2020年的CES大会上发布自动驾驶平台“骁龙Ride”,正式入局智能汽车领域。骁龙Ride SoC搭载第六代高通Kryo CPU与第六代Adreno GPU,算力达700-760TOPS,配合加速器和自动驾驶堆栈的独特组合为汽车制造商提供了可扩展的解决方案,旨在支持自动驾驶系统的三个行业领域:即用于车辆的L1/L2主动安全ADAS,其中包括自动紧急制动,交通标志识别和车道保持辅助功能;L2+便捷ADAS,适用于在走走停停的交通中以自动公路驾驶,自助停车和城市驾驶为特色的车辆;以及L4/L5全自动驾驶,用于城市自动驾驶,出租车和机器人物流。

2020年,国内初创企业地平线开发的国内首款车载智能芯片“征程2”成功实现中国车载智能芯片前装量产的零突破,也补齐了国内自动驾驶产业生态建设的关键环节。2021年,地平线公司推出第三代车载智能芯片产品“征程5”,芯片算力达到128TOPS,最高可支持L4自动驾驶等级。

智能芯片竞争格局

在自动驾驶领域,芯片供应商为整车厂商提供2种不同的解决方案。

一种是以华为、Mobileye为代表的软硬件一体式解决方案,其特点是将传感器、芯片、算法绑定销售的全家桶式方案,能够帮助自研能力不足的整车厂商快速上车量产;但其缺点也非常突出,整车厂商无法在此基础上进行二次开发。

另一种是以英伟达、地平线为代表的开放式解决方案,其特点是芯片厂商具有完全开放的生态和完备易用的工具链,整车厂商可以在芯片、算法中的任意层次购买服务;但这种方案对整车厂商的自主研发能力要求较高。

现阶段,高通、英伟达等外资公司占据市场的大部分市场份额。英伟达和高通的客户基本覆盖全球主流整车厂商,无论是奔驰、奥迪等传统厂商,还是蔚来理想小鹏等造车新势力头部公司,基本都采用这2家公司的车载智能芯片。

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