行泊一體已經(jīng)進(jìn)入了大規(guī)模量產(chǎn)的前夜,并且正在逐步成為我國(guó)市場(chǎng)上新車型的標(biāo)配。
根據(jù)預(yù)測(cè),2023年開(kāi)始新車行泊一體前裝標(biāo)配搭載率將進(jìn)入快速上升通道,預(yù)計(jì)到2025年將超過(guò)40%。未來(lái)三年,行泊一體市場(chǎng)空間將高達(dá)1000萬(wàn)輛。
現(xiàn)階段,市場(chǎng)上的行泊一體方案主要分為輕量級(jí)行泊一體方案和大算力行泊一體方案,兩種方案均有單芯片和多芯片的配置之分,但目前大多數(shù)供應(yīng)商推出的行泊一體方案采用的都是多SoC芯片的配置。
多位業(yè)內(nèi)人士表示,“真正的行泊一體方案應(yīng)該共用一個(gè)SoC芯片及傳感器硬件。”未來(lái)幾年內(nèi),單SoC芯片方案將是輕量級(jí)行泊一體域控方案的主流趨勢(shì)。
不過(guò),盡管單SoC芯片方案是未來(lái)輕量級(jí)“行泊一體”的主流方案,但受制于芯片算力等因素影響,單SoC芯片行泊一體方案的大規(guī)模量產(chǎn)落地依然面臨著諸多考驗(yàn)。
單SOC芯片方案面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)會(huì)
過(guò)去,實(shí)現(xiàn)行車ADAS和泊車功能需要兩套系統(tǒng),但如今只需要一套硬件設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)兩套功能系統(tǒng)的集成,由此也帶來(lái)了成本降低、重量減輕、功能迭代開(kāi)發(fā)效率高等的優(yōu)勢(shì)。
過(guò)去一年多以來(lái),無(wú)論是上游芯片供應(yīng)商、傳感器廠商還是智能駕駛系統(tǒng)方案商,都在大力布局行泊一體市場(chǎng)。其中,包括德賽西威、知行科技、東軟睿馳、縱目科技等超過(guò)20家供應(yīng)商已經(jīng)對(duì)外發(fā)布了行泊一體方案,并且部分企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入了前裝量產(chǎn)階段。
然而,受制于技術(shù)復(fù)雜度、芯片算力等因素影響,市場(chǎng)上已經(jīng)推出的大部分行泊一體產(chǎn)品主要基于1.0架構(gòu)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和整合,即簡(jiǎn)單地將行車子系統(tǒng)(行車SoC)和泊車子系統(tǒng)(泊車SoC)并到一個(gè)盒子里面,行車和泊車兩套系統(tǒng)本質(zhì)上仍然是相互獨(dú)立的系統(tǒng),不僅軟件算法沒(méi)有打通,硬件資源也沒(méi)有實(shí)現(xiàn)高效復(fù)用。
一方面,此前市場(chǎng)上少有合適的SoC芯片可以實(shí)現(xiàn)泊車和行車系統(tǒng)的融合集成,加上域控制器的技術(shù)成熟度還不能得到充分的支持。
另一方面,單SoC芯片行泊一體方案對(duì)算力資源分配和調(diào)度的嵌入式軟件也提出了更大的挑戰(zhàn)。有業(yè)內(nèi)人士表示,“軟件的調(diào)度和算法模型要同時(shí)滿足行車和泊車場(chǎng)景的需求,復(fù)雜度大幅提升,而域控制器從原型到量產(chǎn)的測(cè)試要求和復(fù)雜度也呈現(xiàn)了指數(shù)級(jí)上升。”
業(yè)內(nèi)人士表示,真正融合的行泊一體方案是一個(gè)軟硬件深度融合的系統(tǒng),將所有傳感器的信號(hào)接入到一塊SoC芯片為主的域控制器上,在軟件算法的作用下,實(shí)現(xiàn)傳感器和計(jì)算資源的深度復(fù)用與共享。
“真正融合的行泊一體方案,其技術(shù)復(fù)雜度遠(yuǎn)比單純的泊車或者行車產(chǎn)品要難得多。”黑芝麻智能產(chǎn)品總監(jiān)王治中表示,這不僅要求ADAS廠商要打通感知、融合、定位、規(guī)劃、決策、控制等全棧式技術(shù)環(huán)節(jié),還需要兼顧性能、功能、可靠性、成本等多方面的考量。
總體來(lái)看,伴隨著軟件算法成熟度的提高、高性能芯片的出現(xiàn)等影響,輕量級(jí)行泊一體方案從雙芯片向單芯片發(fā)展已經(jīng)成為了必然趨勢(shì)。
今年下半年以來(lái),包括智駕科技MAXIEYE在內(nèi)的多家廠商都推出了基于單芯片方案的行泊一體產(chǎn)品。
而王治中也表示,輕量級(jí)行泊一體方案發(fā)展至今,功能需求、傳感器配置、算法模型等已經(jīng)比較確定,比如傳感器組合基本上采用的都是5R5V的配置。
因此,單SoC芯片方案將會(huì)率先在輕量級(jí)行泊一體規(guī)?;慨a(chǎn)落地,但大算力行泊一體方案短期內(nèi)還難以采用單SoC芯片方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)高工智能汽車研究院的預(yù)測(cè),20萬(wàn)元及以下區(qū)間將主打高性價(jià)比單芯片方案,20-30萬(wàn)元區(qū)間將是單芯片和多芯片方案的交叉地帶。
哪種單SoC芯片可以高效適配行泊一體?
王治中強(qiáng)調(diào),如何通過(guò)相對(duì)合理的算力以及更具性價(jià)比的融合感知方案,開(kāi)發(fā)出真正符合用戶需求的智能駕駛產(chǎn)品,已經(jīng)成為了智能駕駛競(jìng)爭(zhēng)的制勝關(guān)鍵。在這其中,SoC芯片與其承載的軟件部分是實(shí)現(xiàn)高效適配行泊一體方案至關(guān)重要的一環(huán)。
具體來(lái)看,能夠高效適配行泊一體方案的單SoC芯片需要具備以下的特征:
一是,輕量級(jí)行泊一體域控方案的SoC芯片算力需要達(dá)到12TOPS以上,高階行泊一體方案的AI算力目前尚不固定。
根據(jù)黑芝麻智能預(yù)估,在傳感器配置為5V5R的輕量級(jí)行泊一體方案當(dāng)中,想要真正發(fā)揮出800萬(wàn)像素前向攝像頭的優(yōu)勢(shì)至少需要用到8TOPS的AI算力,4顆200萬(wàn)像素環(huán)視攝像頭通常需要用到4TOPS的AI算力。
二是,SoC芯片的架構(gòu)和設(shè)計(jì)需要有很清晰的定義,不僅需要同時(shí)集成ISP、GPU、MCU、CPU、DSP等處理器單元,還需要預(yù)留足夠的傳感器接口,支持足夠多的傳感器接入。
王治中表示,“行泊一體方案需要強(qiáng)大的CPU資源去做多任務(wù)的調(diào)度以及多傳感器融合等工作,還需要ISP對(duì)于多路攝像頭輸出的raw圖像信號(hào)進(jìn)行調(diào)校,而DSP配合AI加速器則可以釋放一大部分ARM的資源。”
三是,量產(chǎn)成本和開(kāi)發(fā)周期需要具備競(jìng)爭(zhēng)力,這其中涉及到芯片的成本以及配套的工具鏈、開(kāi)發(fā)工具等。
比如黑芝麻智能在提供芯片的同時(shí),也會(huì)向客戶提供底層BSP、工具鏈、中間件、參考應(yīng)用設(shè)計(jì)平臺(tái)等,可以助力客戶快速且高效地開(kāi)發(fā)行泊一體方案。
調(diào)研顯示,現(xiàn)階段,行泊一體方案采用的芯片平臺(tái)主要有英偉達(dá)Orin、TI的TDA4、黑芝麻智能的A1000和A1000L等。
其中,輕量級(jí)行泊一體方案大多數(shù)采用的是雙TDA4、智能攝像頭+TDA4等為代表的芯片組合,可以提供超高的性價(jià)比,主打的是入門及中端車型的智能駕駛需求;而以Orin為代表的大算力行泊一體,一般主打的是高端車型。
黑芝麻智能的華山二號(hào)A1000/A1000L芯片搭載了自研的兩大核心IP——車規(guī)級(jí)圖像處理器NeuralIQ ISP以及DynamAI NN車規(guī)級(jí)低功耗神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速引擎,AI算力分別為58TOPS、16TOPS,是國(guó)內(nèi)首款單芯片支持L2+/L2++級(jí)自動(dòng)駕駛、同時(shí)集成360環(huán)視及低速泊車功能的產(chǎn)品。
王治中表示,“我們?cè)谛酒O(shè)計(jì)之初,就已經(jīng)按照智能駕駛的需求定義好芯片的架構(gòu)和功能模塊。與其他芯片相比,A1000芯片的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器(NPU)利用率有明顯優(yōu)勢(shì),最高可以達(dá)到80%,并且整體配置較為均衡。”
據(jù)了解,同樣是在5R5V的傳感器配置下,基于單TDA4VM或者TDA4VM Eco(AI算力在8TOPS左右)實(shí)現(xiàn)的行泊一體方案,必須使用分時(shí)復(fù)用的方式實(shí)現(xiàn)行泊的場(chǎng)景切換。所謂“分時(shí)復(fù)用”,就是芯片的算力相對(duì)有限,很難實(shí)現(xiàn)行車前向攝像頭和環(huán)視攝像頭等的同時(shí)調(diào)用。
與之形成明顯對(duì)比的是,黑芝麻智能的單顆A1000L和A1000芯片就足以支持入門級(jí)(5V5R)和高階(10V5R)行泊一體方案,無(wú)論是性能、成本、算力,還是開(kāi)發(fā)效率,都可以高度適配行泊一體方案的需求。
王治中表示,黑芝麻智能的A1000L和A1000芯片采用的是pin2pin的平臺(tái)化方案設(shè)計(jì),軟硬件架構(gòu)完全兼容,可以方便客戶打造平臺(tái)化的行泊一體方案,也有利于后續(xù)功能的拓展與升級(jí)。
截止目前,黑芝麻智能的華山二號(hào)A1000系列芯片已經(jīng)拿下了江汽集團(tuán)、吉利等車企行泊一體項(xiàng)目的量產(chǎn)定點(diǎn)。比如江汽集團(tuán)旗下思皓品牌就有多款量產(chǎn)車型將搭載黑芝麻智能華山二號(hào)A1000系列芯片,打造行泊一體式智能駕駛平臺(tái)。
很顯然,在汽車芯片短缺的大環(huán)境下,一批中國(guó)本土芯片廠商憑借高性價(jià)比、出色的產(chǎn)品性能、優(yōu)質(zhì)的本土化服務(wù)等優(yōu)勢(shì),正在行泊一體、智能駕駛、智能座艙等領(lǐng)域加速“攻城略地”。而黑芝麻智能,正是中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)加速崛起時(shí)期的一道縮影。
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