畅行智驾孟黎明:向上突破or向下深挖?单SOC舱驾融合方案的探索
发布时间:2023年06月19日
来源:中科创达

总览汽车智能化发展现状,终端用户对智能座舱的配置需求已达62%。但目前,新车L2+在全球渗透率只有31%;在中国渗透率为36%,发展空间依然很大。但突破的空间应该向上还是向下?

畅行智驾孟黎明:向上突破or向下深挖?单SOC舱驾融合方案的探索插图

数据来源-2022年汽车销量数据及分析

从轿车分级销量来看,50%以上的轿车销量在紧凑型及以下区间,此区间往往是经济适用型轿车。盖世汽车研究院数据也显示,10万-15万为新能源最大细分市场,1-4月销量规模超47万辆。在此量级的轿车上L2+、前装域控制器、8155高阶座舱的装配率情况如何?

基于舱驾融合发展趋势,畅行智驾对上述问题进行了探索与实践。

该文章转自盖世汽车每日速递


整车EE架构趋势下,舱驾融合发展现状汽车的智能化程度取决于底层EE架构。汽车智能化、电动化的快速发展,在提升用户体验的同时,也触发了整车传感器数量和数据的倍增。传统分布式的EE架构由于缺乏主导分层融合的主节点,功能升级只能以独立子系统形式叠加到原有架构,带来硬件资源浪费、线束布置复杂、基础软件难以标准化、上层应用逻辑复杂等问题。为应对以上挑战,EE架构逐步走向功能集成的域集中式架构,并将最终走向高度集成的“中央计算+区域控制”的中央集中式架构。

苏州畅行智驾汽车科技有限公司系统总监孟黎明表示:“域集中或跨域集中式架构正在进行,中央计算的集中式EEA正在尝试。”

在域集中式架构阶段,业内常谈的经典五域包括动力域、车身域、底盘域、智驾域、座舱域。到域融合阶段,五大功能域之间开始尝试进行跨域融合。

在跨域融合过程中,Tier1、主机厂会根据自身优势进行不同的融合尝试,但更多采取了智驾域和座舱域的融合。原因在于,智驾域和座舱域是目前技术更新迭代最快、域控制器概念最强、对算力要求最高的两个域。

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孟黎明表示,OEM对域融合的需求更原始、更直接,他们会在舱驾融合的基础上实施功能扩展,如融合网关,将车内氛围灯的调节、迎宾灯语,甚至BCM控制功能等基于功能开发迭代做成原子化服务,放在中央计算或域融合控制上,进行逻辑计算,最终通过高速的以太网通讯,和各个区域控制器交互,实现软硬件分离。

总体来讲,智驾+座舱是中国主机厂期望的主要域融合形式,并在此基础上进行更多的功能扩展;同时适应中央计算架构和域整合是下一代汽车可持续发展的关键。预计在2025年左右,将陆续会有主机厂的中高端品牌切入舱驾融合,真正落地单控制器(One Box)舱驾融合架构。

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图源:畅行智驾

单SOC舱驾融合的核心需求与优势

舱驾融合需要算力和芯片的堆叠,首先与其本身的特性有关:座舱端,需要丰富的客户功能的升级迭代;智驾端,从入门智驾到高阶智驾,对 AI算力要求、对感知算法都有很高的要求。

其次基于芯片特性,目前阶段企业各有偏重。如高通的芯片更多从座舱做起,最新发布的8255、8295增加了AI算力;智驾方面的典型代表是高算力芯片Orin,另外还有国产芯片如地平线的J5系列。

最后从域集成概念来看,舱驾融合不只需要高算力,还需要丰富的接口,需要在舱驾之间形成平衡。

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图源:畅行智驾

因此,舱驾融合的核心需求可以用“多快简省”来概括,针对这些需求单SOC芯片舱驾融合方案有其独特优势:

第一,功能扩展。要有平台的大算力,满足品牌差异化创新和长期升级能力的需要。

第二,迭代加速。对比OTA上市即巅峰的态势,孟黎明坦言,畅行智驾更希望OTA上市只是开始,更重要的是在OTA过程中为用户带来常用常新的体验。这要求平台的集成度要高,软件合理分层分区,从而让新功能更易于部署和更新。

第三,架构简化。目前,畅行智驾基于One Box简化EEA架构,降低外部互联互通的数据量,从外部的总线级的通讯和以太网间端到端的通讯,变成内部共享、内存零拷贝的架构,优化系统调度,提高响应性能。

第四,成本优化。单SOC芯片舱驾融合方案集成度更高。从芯片角度来看,可以节省BOM成本,使所有的逻辑算力、AI算力集中在一个SOC中。同时优化开发成本,所有软件都在统一的软件架构下,加速功能迭代的速度,节约开发验证和功能扩展成本。

直面单SOC舱驾融合挑战,畅行智驾的解决方案

随着舱驾融合方案的推进,从融合层级来看,国内绝大多数OEM和Tier1还是基于多SOC芯片打造,单SOC芯片面临诸多挑战:首先就智驾域而言,智驾域的特点是高可靠性和低延时,同时对功能安全和信息安全的要求极高;其次座舱域更注重娱乐和用户体验,还需要有丰富的功能和快速的迭代。

针对单SOC舱驾融合的挑战,孟黎明坦言,畅行智驾进行了积极探索并提出应对之策。

在资源分配方面,畅行智驾进行了单SOC方案和强大的硬件设计整合,在硬件整合过程中,基于安全考虑,对座舱域和智驾域资源进行隔离,避免相互间的影响。

在功能扩展方面,多SOC芯片依靠多芯片堆叠扩展算力,而单芯片方案对座舱和智驾的功能规划和后续功能增长的态势,畅行智驾展开了明确的定义和预测。

对于功能安全,通过与客户的直接沟通,畅行智驾综合客户对智驾和座舱在功能安全上的不同考量进行预演。ADAS有更高的功能安全要求,单SOC是为了更精准的定位,孟黎明介绍:“在ADAS方面,我们预留了一个MCU,在规控端预留ASIL-D的功能,在SOC端规划ASIL-B功能;在座舱方面,依赖Hypervisor进行操作系统间隔离。”

在信息安全方面,座舱与智驾是互相拉扯的行为,座舱端的接口比较丰富,如安卓是开放的生态环境,可直接部署第三方的APP,但ADAS数据相对而言是相对“闭源的系统”,不允许随意安装第三方应用。对此,要做好信息安全加密,包括HSM加密、security boot等措施,以及对Linux端口进行限制等。

数据共享方面既是舱驾融合的优势,也是挑战。在大数据的共享上,如何保证实时性,保证数据交互效率,挑战颇大。在基础管理上,座舱和智能驾驶的电源管理、OTA的更新频次、座舱和智驾间健康监控怎么处理、分配、集中?畅行智驾对此都有着详细的解决方案。

总体来看,畅行智驾舱驾融合产品的核心优势在于:

首先,在系统设计层面,整体考虑舱驾资源的整合费用,简化设计、优化性能。在设计前期,加强与主机厂的交流,针对舱驾融合或HPC,基于主机厂希望的形态和需要,进行定义与功能实现。在功能安全和网络安全方面,进行针对性的设计,助力整车EEA架构跨代升级。

从技术发展趋势来看,芯片的集成度越来越高已成为业内共识。多芯片构成的舱驾融合系统一方面是作为高端产品算力展示的方案,另一方面也是过渡的方案。不管是高通还是英伟达,都有大算力的舱驾融合芯片的规划和量产落地时间。单芯片舱驾融合或单芯片HPC方案是必然的演化趋势。对畅行智驾而言,目前已具备提供该方案的能力,且在经济适用性的范围内,还有继续向下挖掘的空间。

其次畅行智驾舱驾融合产品在硬件方面,是极致性价比的方案,可在10-40万区间助力主流量产车型落地;同时在硬件方面具备可裁剪的配置,能满足不同配置的车型匹配。

最后在软件方面,畅行智驾有全功能软件平台结构的灵活性和功能扩展性;在量产级座舱、智驾软件和中间件上,都有相应的案例落地。

行则将至,未来可期

畅行智驾成立于2021年11月,截止目前已发布了多款智能驾驶软硬件产品。2022年9月,基于Snapdragon Ride SA8540P芯片,畅行智驾开发了旗下首款智驾域控RazorDCX Takla;2023年4月,在上海车展上首发基于Snapdragon Ride 平台的高阶智驾控制器RazorDCX Pantanal,其完整度和成熟度在国内首屈一指。

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图源:畅行智驾

在内部合作模式上,基于母公司中科创达丰富的智能座舱量产经验,以及自身积累的自动驾驶量产经验,构成了畅行智驾舱驾融合的全栈解决方案的能力。

总之,无论是智驾域控或是舱驾融合域控,又或是未来的中央大计算平台,畅行智驾都拥有极强的开发能力。据悉,2023年第四季度,畅行智驾基于Snapdragon Ride Flex平台的舱驾融合域控解决方案将首发面世,为行业发展提供更多灵活且极具性价比的解决方案。

 

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