恩智浦吕浩:汽车电子向五大方向发展 单车半导体价值将达1200美金

车东西(公众号:chedongxi)

文 | 吴垚

4月19日,由车东西与2019上海车展承办方——上海市国际展览有限公司(SIEC)联合举办的GTIC 2019全球智能汽车供应链创新峰会在2019上海车展同期举办,大会邀请到来自学术界、整车企业、零部件企业、互联网公司、新兴自动驾驶公司和人工智能公司等智能汽车供应链领域的15位嘉宾登台,探讨智能汽车时代的供应链创新与出行变革。

恩智浦半导体大中华区汽车电子业务首席技术官吕浩发表了题为《AI时代的汽车电子创新》的演讲。他解读了驱动汽车电子创新的三大需求与创新的五大方向,介绍了恩智浦为迎接汽车电子新时代做出的准备和新产品。

一、三大需求推动汽车电子创新

恩智浦吕浩:汽车电子向五大方向发展 单车半导体价值将达1200美金

演讲伊始,吕浩讲到,汽车电子架构创新的驱动力来源于三大需求:

首先是更好的座舱驾乘体验需求。他说到,现在的驾驶员平均每天花一小时在开车上,随着自动驾驶技术水平的提升与智能座舱的发展,驾驶员可以逐步释放双手,在车内休闲、娱乐、办公,这会极大地释放驾驶员的时间。

其次是更高的驾驶安全需求。全球每年有130万公路致命车祸,人为的驾驶失误是车祸主要原因。随着ADAS辅助驾驶系统的普及,行驶变得更安全了,不仅如此,现在越来越多车从辅助驾驶走向了自动驾驶,行驶安全性得到进一步提升。

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最后是汽车节能减排法规要求。美国制定了非常严格的油耗排放法规,到2025年汽车CO2排放要降到163克/英里,平均油耗要降到54.5MPG(miles per gallon,约合百公里油耗4.3升)。

中国法规也逐步趋严,2017年推出了国五排放标准,不久会推出国六标准,到2025年或有更严格的法规推进。汽车排放和油耗的要求越来越高,这会极大地推动汽车电动化需求。

二、汽车电子创新的五大变化方向 未来机会都在这里

吕浩认为,在上述三大需求的推动下,汽车电子也会迎来五大方面的变化:

1、汽车电子向多域控制器、虚拟化方向演进

吕浩介绍称,过去汽车的网络架构为多个ECU相连的分布式架构,特点是低带宽,扁平式网络,每个应用都需要一个模块,要实现今后汽车丰富的功能,需要布置很多模块,这会导致汽车电子的可靠性下降。

因此,这样的网络架构无法满足未来的出行需求。

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现在,越来越多的车开始向基于功能域的电子架构演进。在这一架构中,五大域控制器分别控制:连接、车身舒适、自动驾驶、信息娱乐、动力系统总成。

所有的数据通过中央网关来控制和交换,提高了整车电子器件的运行能力,同时保证了更高层次的信息安全。

而未来,多域控制的架构还会向虚拟化网络架构演进,一个中央的计算中心把周围控制器通过软件方式虚拟化,可以实现就近获取信息、就近处理信息。

2、车载处理器算力需求大幅提升

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吕浩指出,随着汽车从辅助驾驶走向自动驾驶,运算性能的需求也更高了。目前的L2级自动驾驶,需要20K DMIPS(每秒百万次运算指令执行)及1 TOPS(每秒万亿次运算)的算力,而未来L5级完全自动驾驶,则需要大于200K DMIPS及200 TOPS的算力。

3、传感器的性能和数量增长

吕浩介绍到,要实现高级别的自动驾驶,汽车需要更多更高性能的传感器,这些传感器输入的冗余信息可以帮助域控制器(或者中央电脑)做出更准确的判断。

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他介绍称,到L3级自动驾驶,车上会有4-6个超声波雷达、4个以上摄像头、1个激光雷达,并会引入V2X模块以及多传感器融合方案,单车半导体价值会达到600美元。

而到了L4/5级自动驾驶,车上则会有6-10个超声波雷达、6-8个摄像头、1-3个激光雷达、1-2个V2X模块以及多传感器融合方案,单车半导体价值会达到900-1200美元。

在传感器性能方面,主要变化是车载雷达的视距,视距提高后系统可以更好地完成路径规划,进而影响整车能耗大小。

在电动车在电池容量有限的情况下,良好的路径规划能使车辆行驶到更远的距离。

另一方面,超越视距的数据可以让智能系统更好地掌握周围的交通信息,实现车与车的相互通讯,从而做出更好的决策。

4、5G+IoT技术加速自动驾驶落地

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吕浩讲到,未来汽车要实现自动驾驶,不能仅靠单车本身的传感能力和算力,还需要有5G+IoT(物联网)技术的帮助,并加上云端计算服务。

随着5G的推进与IoT技术的逐步完善,无人驾驶或者高度自动驾驶车辆的演进会越来越快速。不仅如此,5G+IoT技术还能让网联车更加高效、方便、安全。

5、汽车电子产品注重功能安全、信息安全

在演讲的最后,吕浩说到,汽车绝对不是一个超级电脑加上四个轮子,汽车电子创新的一个重要部分是安全创新,包括功能安全和信息安全提升。

功能安全与人的生命相关,信息安全与个人的隐私相关。随着无人驾驶的发展,功能安全会面临更多的挑战,信息安全也会面临更大的威胁,这两块未来会有非常大的需求并有相关法规的规定。

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他认为,汽车电子企业的产品,不能仅满足传感器功能的需求,还要保证整车的功能安全与信息安全。

三、恩智浦产品升级 助力汽车电子创新

为实现上述汽车电子的创新,恩智浦提升了其产品性能。

在汽车运算性能和安全性方面,吕浩称,恩智浦目前已经打造了BlueBox车载计算平台,引入了Kalray公司的多核并行处理器,并将推出BuleBox2.0 计算平台。

新的平台搭载了S32V2、LS2084A两个核心处理器,预计算力达100TOPS,支持L4-L5级自动驾驶算力需求。

同时,他们会引入新的架构,可以实现感知、建模以及安全路径规划。

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在传感器性能方面,吕浩表示,恩智浦的毫米波雷达在频率、半导体材料、制程工艺上全面升级。

其毫米波雷达频率上覆盖24GHz、77GHz、多个77GHz,工艺上从SiGe工艺转向RF CMOS工艺,40纳米技术走向20纳米技术,提高了雷达的集成度、成像能力,并通过深度学习的方式提高了识别能力。

由此,吕浩认为未来毫米波雷达会向成像功能发展,并能满足全工况精度。

而在车载娱乐信息系统方面,恩智浦开始在其i.MAX系列芯片中加入AI算法支持的语音识别、手势识别、人脸识别等功能,并会为客户提供完整的工具链和开发环境。

一般来说,未来的汽车越来越像电子产品,这是IT、互联网公司们的好机会,汽车产业公司或会面临巨大挑战。

但从吕浩的演讲可以明显感受到,恩智浦这类汽车产业公司其实并没有落后。

其不仅看到了AI时代下汽车电子发展的新趋势,而且早早地进行了布局,在传感器、域控制器、处理器等多个关键领域都推出了新的理念和实际产品,为未来做好了准备。