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    • 一、OEM主機廠跨域融合的幾種思路和策略探討
    • 二、Tier1 供應商跨域融合產品:從艙泊一體、艙駕融合平臺、中央域控平臺、準中央計算平臺、中央計算平臺等多個維度布局
    • 三、跨域融合軟件平臺:實現跨域計算的能力基座
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多域計算研究:跨域融合的幾種思路總結和產品策略探討

2024/08/13
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佐思汽研發(fā)布《2024年智能汽車多域融合計算行業(yè)研究報告》。

一、OEM主機廠跨域融合的幾種思路和策略探討

隨著高級自動駕駛算力、通訊帶寬、軟件、安全等方面的要求越來越嚴,汽車電子電氣架構從域集中架構逐步向多域融合,再向中央計算架構演進。目前,汽車多域計算的主要融合思路主要有以下幾種:

中央控制域集成車身、底盤、動力、網關等;

數字底盤集成智駕、座艙等;駕艙融合計算平臺;準中央計算平臺(One Box,多采用多板、多芯);

中央計算平臺(One Box,多采用單板,搭載單顆或多顆高性能芯片,采用板級互聯技術)。

目前市場上,零跑汽車和嵐圖汽車已經演進到中央計算平臺,小鵬進入準中央計算平臺,大部分廠商也進入域融合階段,其中駕艙融合計算平臺發(fā)展較為火熱。

部分主機廠和Tier1跨域融合思路

來源:佐思汽研《2024年智能汽車多域融合計算行業(yè)研究報告》

隨著自動駕駛的發(fā)展,跨域融合勢在必行,主機廠正加速落地跨域融合車型。

部分主機廠跨域融合量產車型總結

來源:佐思汽研《2024年智能汽車多域融合計算行業(yè)研究報告》

蔚來中央計算平臺ADAM

蔚來中央計算平臺ADAM跨域方案為兩顆芯片集成在同一塊電路板上。中央計算平臺ADAM可以讓車內不同域之間不再需要編碼解碼,省去了編碼和解碼的芯片、電源、散熱、線束等,通過電路板上的蝕刻電路直接取代千兆以太網,智駕和座艙之間跨域數據帶寬從千兆大幅提升到16Gbps,實現10倍以上的傳輸速率提升。

此外,通過跨域算力共享可以更合理分配各個大算力需求,讓智能駕駛芯片英偉達Orin X與智能座艙的8295芯片來解決各自擅長的任務。

哪吒汽車浩智超算XPC-S32G

2024年6月,哪吒汽車與NXP、經緯恒潤、Wind River聯合發(fā)布了首個融合網關域控產品:浩智超算XPC-S32G,該產品將首搭哪吒S新款車型于2024年下半年上市。

浩智超算XPC-S32G基于哪吒汽車山海平臺可成長式電子電氣EEI架構打造:

    • 搭載基于Arm Cortex-M7和 Cortex-A53的恩智浦高性能S32G3汽車網絡處理器;搭載風河先進的RT-Linux操作系統(tǒng)解決方案;

搭載基于強大的集成開發(fā)環(huán)境所打造面向服務的SOA軟件架構。

哪吒汽車規(guī)劃將浩智超算XPC-S32G作為整車網絡中樞系統(tǒng)、面向服務SOA體系架構的基礎。該系統(tǒng)可理解為車內通信主干網絡的“中樞”,具備中央網關、整車熱管理、電池能量管理、動力扭矩管理、遠程診斷、標定、全量數據采集、SOA型服務網關、邊緣計算OTA Master九大功能,能夠實現高安全跨域功能數據的互聯,以及汽車網絡安全防御,并負責車輛控制管理,保障信息以極低延遲輸出,更擁有面向未來的整車功能迭代能力。

二、Tier1 供應商跨域融合產品:從艙泊一體、艙駕融合平臺、中央域控平臺、準中央計算平臺、中央計算平臺等多個維度布局

產品開發(fā)方向(1):艙泊、艙駕域+功能域(網關、網聯、車身、底盤等)融合

多域融合計算是汽車智能化發(fā)展的必然趨勢,它可以簡化整車電子電氣架構,提高計算效率,大幅降低方案成本。2024年以來,主機廠已經陸續(xù)落地跨域融合架構,并逐步迭代至中央計算平臺。而Tier 1供應商也在跨域融合解決方案上布局了眾多產品,這些方案多采用以下三種方式,即單芯片(One SoC)融合方案、整機(One Box)融合方案、單板(One Board)融合方案,從目前供應商的布局看,做單芯片座艙+智駕融合的方案居多。

然而,中國市場對ADAS能力的要求較高,且自動駕駛技術迭代非常迅猛,所以為了保障高階自動駕駛的落地,在方案中往往需要同時配置高性能座艙SoC與高性能的智能駕駛SoC,即單板或One box融合兩個SoC。在這個方向上,Tier 1也紛紛加大跨域產品方案的研發(fā),如億咖通、均聯智行、車聯天下、博泰、大陸、德賽西威等供應商,紛紛推出了相關跨域融合解決方案。

部分供應商跨域融合方案

來源:佐思汽研《2024年智能汽車多域融合計算行業(yè)研究報告》

億咖通的跨域融合方案分為“艙泊”、“艙駕”兩個類型,其中基于“龍鷹一號”芯片的單芯片“艙泊一體”方案已經搭載于銀河E5車型量產上市,實現了智能座艙、自動泊車功能的整合。

而艙駕融合解決方案則計劃于2025年在車型上量產,分為兩個系列:

其一為面向基礎“艙行泊”功能的高性價比方案,如“汽車大腦?安托拉系列”,采用了AI算力較強的座艙SoC龍鷹一號,在原座艙能力的基礎上,額外裝配2MP的雙目攝像頭,即可支持“艙行泊”功能的開發(fā),包括HWA(高速公路輔助)、ALC(自動變道輔助)、APA(自動泊車輔助)、RPA(遙控泊車),以及DMS(駕駛員監(jiān)控系統(tǒng))、全場景語音交互、HMI(人機界面)等功能。

其二為面向高階“艙行泊”功能的高性能方案 ,如“汽車大腦系列”,通過單板融合智能座艙+智能駕駛兩顆高性能SoC,實現艙駕一體,通過億咖通云山跨域軟件平臺,算力可以合理分配到各需求模塊,采用PCIe高速數據傳輸,傳輸效率比傳統(tǒng)提升10倍以上。在兩顆SoC高算力加持下,支持L2+及以上的高階自動駕駛功能,以匹配主流市場對高階自動駕駛的需求。同時整體架構的可拓展設計也為未來芯片算力分配提供了更好的靈活性。融合后的軟硬件大幅提升了方案的開發(fā)效率同時顯著降低了方案的BOM成本。

產品開發(fā)方向(2):車身電子向中央控制延伸,融合數字底盤、動力、新能源系統(tǒng)等

傳統(tǒng)車身電子產品逐步發(fā)展跨域中央控制器產品,進一步和底盤、動力、新能源系統(tǒng)一起集成。

以聯合電子為例,為適應未來汽車全新E/E架構方面客戶對硬件和軟件的需求,聯合電子于2021年4月成立了跨域控制業(yè)務部(先進網聯業(yè)務部),該部門由原電子控制器業(yè)務部和車身電子業(yè)務部門整合而來。2024年開始,組織架構進一步整合,所有低壓控制器業(yè)務也將合并到跨域控制業(yè)務部。

聯合電子跨域業(yè)務單元推出了車載計算平臺(VCP)、區(qū)域控制器(ZECU)、車身域控制器和智能電網管理模塊(PNG)等硬件產品,以及服務化的軟件架構(SOA)推出USP軟件開發(fā)平臺。

2023年聯合電子已獲取并同步為8家客戶開發(fā)新架構上的“中央計算+區(qū)域控制器+SOA”平臺,并在2023年6月實現中國市場首個區(qū)域控制器產品的量產,通過區(qū)域化的架構可以實現近20個獨立ECU的集成,通信速率從2M提升至最高1000M。

聯合電子跨域融合產品部署

來源:佐思汽研《2024年智能汽車多域融合計算行業(yè)研究報告》

三、跨域融合軟件平臺:實現跨域計算的能力基座

單芯片融合部署多個功能集合時,軟件復雜度會明顯增加,由此為OEM帶來了新的擔心,也是亟需要解決的問題,億咖通、均聯智及(NESINEXT)、中科創(chuàng)達、誠邁科技等推出相應跨域軟件解決方案。

億咖通·云山(ECARX Cloudpeak)跨域軟件平臺

針對跨域融合、中央計算的發(fā)展趨勢以及全球交付的實際量產需求,億咖通推出了面向全球智能汽車市場打造的云山(ECARX Cloudpeak)跨域軟件平臺,采用SOA(面向服務的架構)理念設計,確保了組件的標準化和模塊化,涵蓋了底層系統(tǒng)軟件(Cloudpeak Virtualization)、多操作系統(tǒng)、中間件、上層應用模塊以及全球應用生態(tài),可與旗下不同計算平臺結合構成完整解決方案,輕松實現功能跨域,目前已在多個量產車型上實現部署。

在即將量產發(fā)布的領克Z10智能座艙方案中,得益于ECARX Cloupeak對于座艙、智駕系統(tǒng)的互聯互通,將與智駕關聯的傳感器感知到的圖像信息通過處理后實時呈現在中控屏,同時融合了座艙域的車道級導航和智駕域的NOA功能,完美呈現了一個“人機共駕”界面,實現了還原真實物理世界的沉浸式交互體驗。

均聯智及(NESINEXT)CoreFusion艙駕一體軟件開放平臺

均聯智及(NESINEXT)與黑芝麻智能聯合打造艙駕一體軟件開放平臺,基于武當C1296芯片開發(fā),可以很好的解決了單SoC跨域融合功能部署的難點和痛點,可為主機廠以及生態(tài)合作伙伴提供全棧、高效、低成本開發(fā)的操作系統(tǒng)級軟件底座、開發(fā)工具鏈及生態(tài)體系。

均聯智行具備成熟的工具鏈,打造了可支撐C1200系列芯片平臺的智能座艙框架、智能駕駛AP/CP中間件以及自動化適配工具。且均聯智行與黑芝麻智能已合作多年,在艙駕融合操作系統(tǒng)級的軟件底座、開發(fā)工具鏈及完整的生態(tài)系統(tǒng)等領域已經展開了深入的合作。

在中央計算架構趨勢下,車載操作系統(tǒng)開始由域操作系統(tǒng)向整車操作系統(tǒng)演進,通過中央計算平臺融合座艙操作系統(tǒng)、智駕操作系統(tǒng)、安全車控操作系統(tǒng)的功能,可提升車企開發(fā)效率。

均聯智及(NESINEXT)CoreFusion艙駕一體軟件開放平臺

來源:佐思汽研《2024年智能汽車多域融合計算行業(yè)研究報告》

蔚來汽車全域操作系統(tǒng)天樞SkyOS

蔚來智能電動汽車整車全域操作系統(tǒng)天樞SkyOS,是蔚來整車底層操作系統(tǒng),為整車研發(fā)建立全方位、立體的技術體系,使各種設備能夠有機地融合在一起,實現高效協同工作。

天樞SkyOS構建起了“1+4+N”技術集群,涵蓋車控、智駕、座艙、移動互聯等多個領域,成為全面且領先的智能數字技術基座。蔚來全棧自研了四個子內核系統(tǒng),包括「SkyOS - M」、「SkyOS-L」、「SkyOS-R」和「SkyOS-C」。

SkyOS-L:首個實現AutoSAR的國產替代并規(guī)模化商用的實時操作系統(tǒng)。在與 AUTOSAR 的對比中,無論是高優(yōu)先級、中優(yōu)先級還是低優(yōu)先級的指令,SkyOS-L 都能穩(wěn)定執(zhí)行,AUTOSAR 在中優(yōu)先級和低優(yōu)先級的指令中,準確送達能力就不如 SkyOS-L。

SkyOS-M:是微內核架構,運行在中央大腦中,主要控制車身、底盤、懸架等,內核較傳統(tǒng)Linux更穩(wěn)定,服務隔離做的更好,同時在安全隔離的基礎上,還有四層監(jiān)控和三層恢復的安全機制。

SkyOS-C:基于 Android 深度定制的操作系統(tǒng),承載了智能座艙的功能,自研TOX協議棧,數據傳輸更穩(wěn)定,還有包括NOMI在內的AI智能體驗。

SkyOS-R:提升系統(tǒng)的負載能力。

佐思汽研《2024年智能汽車多域融合計算行業(yè)研究報告》主要研究內容如下:

    • 典型的多域計算架構思路,包括Tier 1的跨域計算產品布局及思路、主機廠的跨域產品布局及思路等情況研究;多域計算平臺,包括中央控制域、數字底盤+智駕+座艙融合域、艙駕融合域、準中央計算平臺、中央計算平臺等產品情況研究;多域計算對汽車軟件的影響、多域計算對汽車MCU的影響、多域計算對汽車VCU的影響、多域計算對汽車ECU的影響等情況研究;主機廠在多域計算方面的布局、量產、合作等情況研究;

國內外Tier 1在多域計算方面的發(fā)展情況、最新技術布局、產品動態(tài)等情況研究。

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