AI“颠覆”汽车产业 可持续发展还看芯片

AI“颠覆”汽车产业 可持续发展还看芯片 字体： 小 中 大 分享到： AI“颠覆”汽车产业 可持续发展还看芯片 2021-12-02 08:13:29 来源：中国电子报

人工智能技术正在脱颖而出，与各行各业结合。如今，汽车行业已经成为人工智能发展的重点方向之一，各大高科技公司纷纷进军智能汽车行业。随着人工智能技术的不断发展，汽车领域掀起了多场技术革命，这也给汽车厂商带来了巨大的挑战。

区域管控点燃汽车产业新变革。

自动驾驶作为未来交通行业的新趋势，不仅可以解放人类劳动，给人类带来更多的自由时间，还可以通过智能计算优化城市交通问题，提高驾驶安全性。据了解，对于整车厂商来说，汽车的电子电气架构可以分为三个阶段:分布式电子电气架构、(跨)域集中式电子电气架构和中央集中式电子电气架构。随着人工智能技术的不断发展，当前的汽车电子电气架构正面临着从第一阶段向第二阶段的转变，即从分布式架构向域控制器架构的转变。对于恩智浦这样的芯片制造商来说，是从分布式到域控制再到区域控制的转变，也点燃了汽车行业新的技术变革。

据了解，传统的分布式电子电气架构无法支持OTA、L3及以上的自动驾驶能力，因此需要域控制器架构。随着汽车工业的发展，汽车上的ECU(电子控制单元，控制器)数量迅速增加。公开资料显示，目前平均每辆车使用的ECU数量在20个以上，个别车多达数百个。在功能车阶段，这些ECU相互独立运行，参与各个车辆功能的实现，相互之间不需要大规模的交互。这种情况也对应于分布式架构。

但是在智能汽车阶段，不同硬件之间的交互非常频繁，与不同供应商开发的大量ECU的交互也越来越复杂。比如一个简单的算法命令，要写成分布式架构的几十个算法，才能和不同供应商的ECU交互。

同济大学汽车安全技术研究所所长朱锡禅表示，原有的电子电气架构可以实现一定的智能化，但很难实现L3自动驾驶。例如，某辆车使用博世的制动和ZF的转向，两个制造商的ECU信息不能很好地沟通。在这种情况下，车辆只能实现低级的智能驾驶功能。

区域架构可以在汽车周围实现功率和数据的高效分配，同时节省布线成本并改善重量和制造。这种架构的一个关键组成部分是区域控制器，它负责将大量的执行器和传感器连接到中央计算ECU，并可以根据应用分布在区域策略中发挥重要作用。

随着车载服务/ECU数量的增加，原始设备制造商正在寻找更具可扩展性和性价比的解决方案，以改善E/E架构，满足未来网联、电动和自动驾驶汽车的需求。这种演进可以在逻辑上将功能分布到几种软件/硬件平台，并且可以通过物理上改变基于区域的网络来实现。

恩智浦大中华区汽车电子业务总经理刘芳告诉《中国电子报》记者，区域控制器架构可以让汽车在不同领域、不同方向有更高速的响应，同时实现低功耗，降低汽车线束整体的成本。恩智浦在两三年前就开始推动汽车网络架构升级到区域控制，这将为行业未来的智能化和网络化带来更多可能性，适应未来智能网联的方向和趋势。

采用先进工艺是智能汽车发展的必然趋势。

除了架构，随着人工智能的不断发展，汽车芯片也打破了人们的传统认知，经历了从成熟工艺到高级工艺的转变。Gartner数据显示，2022年全球汽车半导体市场规模有望达到651亿美元，占全球半导体市场的12%，将成为半导体细分市场中增长最快的部分。这也使得很多汽车芯片厂商在汽车芯片领域争夺技术优先权。近期，高通、恩智浦、吉利等汽车厂商相继研发出5nm等先进工艺的汽车芯片，成为智能汽车的发展路径之一。

对此，刘芳告诉《中国电子报》记者:“先进工艺是技术发展的必然趋势，但从行业角度来看，是否采用先进工艺取决于具体应用的要求。现在无论从OEM还是应用场景的角度，大家都在期待高计算能力、低功耗的特性，以满足自动驾驶、智能联网、网络实时响应、更复杂的算法支持等需求。但在实际应用中，有可能通过多种技术的结合来达到性能和功耗的最佳表现，最合适的路径还需要未来量产产品来验证。”

所有的技术都是为市场和需求服务的。对于汽车芯片来说，是否采用先进技术和先进工艺，取决于现有的技术和工艺是否遇到了技术研发的瓶颈，是否已经不能满足市场和产品需求。对于一系列技术和产品的研发，必须基于技术可行性来考虑。“与便携设备相比，汽车对芯片尺寸和功耗没有更迫切的要求，但对适合各种工况的鲁棒性和可靠性有更高的要求，而恩智浦的5nm技术正是基于这两个要求而开发的。”刘芳说。

创造差异化设计，实现可持续发展。

虽然人工智能正在推动汽车行业的各种变革，但随着技术难度越来越大，挑战也随之而来。据了解，市场对智能驾驶的期待与技术创新现状之间的差距，已经成为自动驾驶企业发展的最大挑战之一。因此，拥有一条可持续的技术发展道路，以快速适应市场变化的要求，已成为汽车制造商追求的主要目标之一。刘芳认为，可持续发展的关键在于芯片设计的差异化，以及针对不同市场的差异化发展模式。

首先，芯片设计的差异化是利用通用计算能力的架构形成的，使得芯片本身形成一个资源池，共同支撑软硬件能力，实现多应用的多核联动和同时运行，在此基础上，还可以保证整个系统的安全性和可靠性，从而打造可持续发展战略。

“软件定义汽车的发展趋势或软硬件结合将成为市场最重要的差异化因素，但随之而来的瓶颈是如何让这些软件工程师适应快速的技术变革，实现未来汽车电子架构升级的高速软件复用能力。但是，开发平台、软件支持、硬件能力等。通过差分设计创建的芯片可以灵活调用，从而最大限度地实现这些技术。这种可持续的能力也是越来越多的行业融入整个物联网服务领域的重要支撑。”刘芳告诉《中国电子报》记者。

其次，针对不同的市场，也要因地制宜打造差异化的市场发展策略。除了本地技术支持、R&D、设计和制造，我们还在不同环节培养和发展本地合作伙伴，包括云服务提供商、数据处理服务提供商、系统和解决方案合作伙伴以及AI合作伙伴。

人工智能对汽车领域的发展有着巨大的推动力。对于各大汽车厂商来说，要想有效填补市场预期与技术创新之间的鸿沟，就需要通过差异化打造可持续创新，从容应对存在的问题，抓住发展机遇，从而在人工智能浪潮下快速占领市场，实现快速转型升级。(记者沈聪)

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