為什么幾萬(wàn)塊的車(chē),都開(kāi)始有先進(jìn)輔助駕駛了? 屬于汽車(chē)的一切都在重構(gòu),以往通過(guò)馬力和軸距構(gòu)筑的森嚴(yán)等級(jí)正在松動(dòng),技術(shù)破解了品牌迷信,也正在建立新的平權(quán)。ADAS 芯片正在汽車(chē)輔助駕駛領(lǐng)域重寫(xiě)類(lèi)似于電腦和手機(jī)芯片曾有過(guò)的技術(shù)史詩(shī),從實(shí)驗(yàn)室的龐然大物,到少數(shù)產(chǎn)品的高高在上,再迅速地完成算力增長(zhǎng)、價(jià)格降低的進(jìn)化,最終普惠所有人,這就是為什么幾年前高階輔助駕駛屬于數(shù)十萬(wàn)上百萬(wàn)的豪車(chē),如今門(mén)檻驟降的原因。在這背后,ADAS 的行業(yè)故事圍繞著「技術(shù)普惠」和「架構(gòu)簡(jiǎn)化」這兩大主線展開(kāi),在交匯點(diǎn)之處,一些具備移動(dòng)計(jì)算時(shí)代深厚積淀的技術(shù)力量正在快速崛起,書(shū)寫(xiě)新的市場(chǎng)格局。
整整 100 年前的 1925 年,一輛名叫「American Wonder」的汽車(chē)行駛在紐約曼哈頓的百老匯大街上,這輛汽車(chē)開(kāi)得踉踉蹌蹌,幾乎多次要撞上其他車(chē)輛,以至于最后驚動(dòng)了警察來(lái)護(hù)送這輛車(chē),但最終這輛車(chē)還是撞上了另一輛載著電影攝像師的汽車(chē)。
《時(shí)代》雜志記錄了這輛意義非凡的汽車(chē),并用「流浪漢」來(lái)形容它,因?yàn)樗鼘?shí)在開(kāi)得太爛了。
「American Wonder」史上留名是因?yàn)樗徽J(rèn)為是人類(lèi)自動(dòng)駕駛的開(kāi)端,這輛車(chē)由發(fā)明家弗朗西斯·P·胡迪納發(fā)明,后車(chē)發(fā)出的無(wú)線電波來(lái)控制車(chē)上的電機(jī)組,進(jìn)而控制車(chē)上的方向盤(pán)、離合器和剎車(chē)。
所以,當(dāng)時(shí)這輛車(chē)上是沒(méi)有司機(jī)的。
ADAS 的兩條主線,交匯在此
整整 100 年過(guò)去了,人類(lèi)的自動(dòng)駕駛進(jìn)程,到哪里了?
按照國(guó)際汽車(chē)工程師學(xué)會(huì)對(duì)自動(dòng)駕駛的分級(jí)(SAE J3016 標(biāo)準(zhǔn)),L0(完全由人類(lèi)駕駛)--L5(完全由機(jī)器駕駛) 的 6 級(jí)劃分法,當(dāng)下的階段是 L2 輔助駕駛,也就是系統(tǒng)能持續(xù)同時(shí)執(zhí)行橫向和縱向控制(如車(chē)道居中保持+自適應(yīng)巡航)。駕駛員必須全程監(jiān)控環(huán)境,手不離方向盤(pán)(或需保持觸碰),隨時(shí)準(zhǔn)備接管。
這個(gè)階段,駕駛的責(zé)任主體是駕駛員,但基本的駕駛行為可以交給機(jī)器了。
真是路漫漫其修遠(yuǎn)兮,自動(dòng)駕駛百年向前,看起來(lái)至今還行不過(guò)半。
但歷史的速度從來(lái)都不是均勻的,就像人類(lèi)這一個(gè)世紀(jì)來(lái)創(chuàng)造的財(cái)富和產(chǎn)值,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于之前歷史的總和一樣,自動(dòng)駕駛技術(shù)的速度也只會(huì)越來(lái)越快。
何以見(jiàn)得?
2023 年下半年,小鵬 G6 上市,把城區(qū) NOA (自動(dòng)輔助導(dǎo)航駕駛)車(chē)型的價(jià)格打到了 23 萬(wàn),高速 NOA 車(chē)型的價(jià)格打到了 21 萬(wàn),這個(gè)價(jià)格在當(dāng)時(shí)足夠引發(fā)行業(yè)震動(dòng),因?yàn)榇饲跋胍惠v能夠城區(qū) NOA 的車(chē)型,基本上都得花 30 萬(wàn)元以上。
還沒(méi)過(guò)兩年的時(shí)間,ADAS(Advanced Driver Assistance System,先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng))的平民化和普惠化就已經(jīng)超過(guò)了當(dāng)時(shí)人們的樂(lè)觀估計(jì)。
今年 1 季度預(yù)售的零跑 B10,在 12 萬(wàn)元的級(jí)別上用到了一顆高通的驍龍 8650 ADAS 芯片,一顆前向激光雷達(dá),這樣的硬件搭配,加上端到端 ADAS 大模型,足夠支撐這款車(chē)型實(shí)現(xiàn)高速領(lǐng)航智能輔助駕駛,城區(qū)通勤智能輔助駕駛和停車(chē)場(chǎng)記憶泊車(chē)。
當(dāng)然,零跑 B10 用到了不止一顆高通驍龍汽車(chē)芯片,在智能座艙上,零跑也選用了當(dāng)下旗艦級(jí)別的驍龍 8295 來(lái)幫助這個(gè)入門(mén)款不到 10 萬(wàn)元的車(chē)型打造主流乃至高端車(chē)型才有的座艙影音和 AI 智能體驗(yàn)。
市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu) Canalys 預(yù)計(jì),2025年中國(guó)市場(chǎng) L2 級(jí)輔助駕駛及以上功能滲透率將達(dá) 62%,高速 NOA 與城市 NOA 分別達(dá)到 10.8%和 9.9%。
萬(wàn)象更新的變革時(shí)代,很多事情都看似矛盾,并且反直覺(jué),但仔細(xì)一想又很合理。
關(guān)于輔助駕駛的宣傳甚囂塵上,但與 3100 多萬(wàn)輛的國(guó)內(nèi)汽車(chē)銷(xiāo)量相比,像高速 NOA 和城市 NOA 的滲透率其實(shí)比很多人的想象還是偏低的,未來(lái)升級(jí)空間巨大。
可以預(yù)見(jiàn)的是,后續(xù)幾萬(wàn)塊的車(chē)有高速 NOA,10 萬(wàn)左右的車(chē)配高速 NOA 和城區(qū)通勤 NOA,不到 15 萬(wàn)的車(chē)來(lái)個(gè)全場(chǎng)景的 NOA 會(huì)是車(chē)圈常態(tài)。
這就是當(dāng)下 ADAS 的第一條主線:它會(huì)在很短時(shí)間里變得更便宜,更普及。
至于第二條主線,則要更隱秘一點(diǎn)。汽車(chē),早已從單純的機(jī)械工業(yè)品,變成了機(jī)械和電子交織的復(fù)雜工業(yè)品,在這個(gè)過(guò)程中,汽車(chē)的電子控制單元(ECU)越來(lái)越多,從傳統(tǒng)的引擎控制系統(tǒng)、安全氣囊、防抱死系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向、車(chē)身電子穩(wěn)定系統(tǒng);再到智能儀表、娛樂(lè)影音系統(tǒng)、輔助駕駛系統(tǒng);還有電動(dòng)汽車(chē)上的電驅(qū)控制、電池管理系統(tǒng)、車(chē)載充電系統(tǒng),以及蓬勃發(fā)展的車(chē)載網(wǎng)關(guān)、T-BOX 和駕駛輔助系統(tǒng)等等。
▲ 傳統(tǒng)汽車(chē)分布式電子電氣架構(gòu)
如此多的電子系統(tǒng)盤(pán)踞在看似碩大的車(chē)身里,弊端逐漸顯現(xiàn):算力分散無(wú)法高效利用,每個(gè)控制器芯片算力都有冗余,但各自為政效率低下;而 ECU 多意味著線束多,有的車(chē)輛里甚至可達(dá) 2000 米長(zhǎng),20-30 公斤重的程度;汽車(chē)總線負(fù)載大,容易信號(hào)丟幀......
于是這幾年汽車(chē)的電子電氣架構(gòu)變革也在悄然進(jìn)行,正在從復(fù)雜且脆弱的分布式架構(gòu)往功能域控制器架構(gòu)演進(jìn),按照現(xiàn)在的主流劃分,域控制器主要有五種:動(dòng)力域(Power Train)、底盤(pán)域(Chassis)、車(chē)身域(Body/Comfort)、座艙域(Cockpit/Infotainment)、駕駛輔助域(ADAS)。
也有汽車(chē)企業(yè)會(huì)進(jìn)一步集中域控制器,整合成「車(chē)控域控制器(VDC,Vehicle Domain Controller)、駕駛輔助域控制器(ADC,ADAS\AD Domain Controller)、智能座艙域控制器(CDC,Cockpit Domain Controller)」的三域架構(gòu)。
但三域架構(gòu)也不是終局。
「艙駕一體」的概念正在興起,行業(yè)寄希望于一顆 SoC 芯片,就能完成 ADAS 和智能座艙的控制。
在 2023 年CES發(fā)布的 Snapdragon Ride Flex 平臺(tái)(包括高通驍龍 8775)就能以單顆 SoC 同時(shí)支持智能座艙和 ADAS 功能。上海車(chē)展現(xiàn)場(chǎng),北汽與高通合作帶來(lái)了全球首款艙駕融合AI平臺(tái)。目前已經(jīng)有多個(gè)基于驍龍 8775 艙駕一體 SoC 芯片的項(xiàng)目正在路試當(dāng)中,預(yù)計(jì)不久之后我們就能看到艙駕一體方案的正式車(chē)型落地。
前面說(shuō)到的零跑 B10 在 ADAS 和智能座艙上采用雙驍龍芯片的 One-box 方案,這種方案的優(yōu)勢(shì)就是高集成度和低系統(tǒng)成本,艙駕一體的 One-chip 方案則會(huì)更進(jìn)一步地降低汽車(chē)硬件成本,降低系統(tǒng)延遲,以及提升數(shù)據(jù)協(xié)同能力。
鑒于目前高通驍龍座艙平臺(tái)在行業(yè)內(nèi)的地位,以及 ADAS 芯片快速起量的狀態(tài),加上高通 Snapdragon Ride Flex 平臺(tái)支持通用硬件架構(gòu)上同時(shí)運(yùn)行ADAS 和座艙軟件功能,這樣過(guò)往廠商在驍龍座艙平臺(tái)和驍龍 ADAS 平臺(tái)上研發(fā)的算法,都可以無(wú)縫遷移到新的艙駕一體平臺(tái),大大減少了開(kāi)發(fā)成本。
在 2024 年10月的高通驍龍峰會(huì)上,高通發(fā)布了新的 ADAS 平臺(tái)——Snapdragon Ride 平臺(tái)至尊版(Snapdragon Ride Elite,其 SoC 包括驍龍 8797),支持超過(guò) 40 個(gè)攝像頭和多模態(tài)傳感器,實(shí)現(xiàn)基于 AI 的端到端傳感器融合,能生成高度精確和可靠的 360 度全方位車(chē)外覆蓋視圖;還支持運(yùn)行大型端到端 Transformer 等算法,能夠處理數(shù)據(jù)并支撐做出 L3 和 L4 級(jí)駕駛輔助的實(shí)時(shí)決策。
至此,ADAS 的兩條主線就有了明顯路線圖和交匯處:
- Snapdragon Ride 平臺(tái)(驍龍 8620):等效稀疏算力 100+TOPS,主要面向高速 NOA
- Snapdragon Ride 平臺(tái)(驍龍 8650):等效稀疏算力 200TOPS,主要面向城區(qū) NOA
- Snapdragon Ride Flex 平臺(tái)(驍龍 8775):艙駕一體,座艙和 ADAS 融合
- Snapdragon Ride 平臺(tái)至尊版(驍龍 8797):支持高性能ADAS,也支持艙駕一體,面向未來(lái)的座艙和 ADAS 融合體驗(yàn)
以不久之后就會(huì)落地上市的高通驍龍 8775 為例,行業(yè)估算,相比于主流的中端座艙芯片驍龍 8155 搭配高性價(jià)比 ADAS 芯片驍龍 8620 的組合,單顆驍龍 8775 方案的系統(tǒng)整體成本降幅至少為 20%。
可以看到,ADAS 的普惠化,恰好可以因?yàn)榕擇{一體的技術(shù)演進(jìn)而進(jìn)一步達(dá)成,高通 Snapdragon Ride 平臺(tái)恰好就在道路的歸一處。
技術(shù)演進(jìn)和商業(yè)落地的雙螺旋,需要一個(gè)連接點(diǎn)
雖然人類(lèi)有了自動(dòng)駕駛的想法可以追溯到 1925 年,「American Wonder」這輛車(chē)代表了人類(lèi)對(duì)未來(lái)駕駛形態(tài)的憧憬,但實(shí)際上,現(xiàn)在 ADAS 基礎(chǔ)的技術(shù)路線(依靠計(jì)算機(jī)視覺(jué)和機(jī)器學(xué)習(xí))要到上個(gè)世紀(jì)七八十年代才有雛形:日本筑波機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)卡耐基梅隆大學(xué)的研究分別引入了攝像頭和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人工智能技術(shù)。
▲ 上世紀(jì)八十年代卡耐基梅隆大學(xué) NAVLAB 項(xiàng)目的 ADAS 實(shí)驗(yàn)車(chē)
可以看到,光是從構(gòu)想,到走上正確的道路,都花了半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間,而有了正確的技術(shù)路線,到走出實(shí)驗(yàn)室,與每個(gè)人相關(guān),又花了快半個(gè)世紀(jì)。
這段漫長(zhǎng)路線確立之后,從實(shí)驗(yàn)室技術(shù)普及的發(fā)展往往會(huì)經(jīng)歷「Tick-Tock」的節(jié)奏,一段時(shí)間里,技術(shù)需要性能為王,留足性能冗余;在另一段時(shí)間里,技術(shù)又要優(yōu)化性能,讓每一份性能都物盡其用。
輔助駕駛領(lǐng)域也是如此,前兩年我們看到了不少車(chē)輛不計(jì)成本地往車(chē)?yán)锶敿?jí)算力芯片,然后,用不上......
ADAS 領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展「Tick-Tock」節(jié)奏,到了物盡其用,降低成本的階段。
比如說(shuō)基于 Snapdragon Ride 平臺(tái)(驍龍 8650),ADAS 方案提供商卓馭科技推出的具有 NOA 功能的基礎(chǔ)版 ADAS 方案,硬件成本約 7000 元,在行業(yè)內(nèi)極具性價(jià)比。
到了 2025 年這個(gè)節(jié)點(diǎn),高速 NOA 與城市 NOA 滲透從小眾往大眾發(fā)展的階段,車(chē)企、方案商和消費(fèi)者開(kāi)始關(guān)心的是,在合理算力和功耗下,誰(shuí)能提供更高的系統(tǒng)效率、更強(qiáng)的生態(tài)適配能力,以及更具性價(jià)比的交付路徑,而不是那個(gè)算力數(shù)字。
有趣的是,對(duì)艙駕一體方案更有興趣的,反而是主流價(jià)位段的汽車(chē)產(chǎn)品,對(duì)于 10-20 萬(wàn)價(jià)位段產(chǎn)品而言,體驗(yàn)和成本的拉鋸戰(zhàn)最為激烈,「既要又要還要」是產(chǎn)品定義上的日常,所以,既要智能座艙,又要 ADAS,還要成本降低的艙駕一體 One-chip 方案就成了必由之路。
其實(shí)也不難理解,ADAS 方案的發(fā)展,和電車(chē)電池與續(xù)航的發(fā)展路徑頗有相似,以往電車(chē)想要追求長(zhǎng)續(xù)航,第一時(shí)間想到的是塞一塊能量密度高、容量大的電池,最好就是 100 度電的三元鋰電池,但這樣成本和重量都不好控制,于是后面諸多車(chē)廠就開(kāi)始從降低風(fēng)阻,車(chē)身減重,電池、電機(jī)和電控三電管理,以及熱管理層面層層優(yōu)化,也能讓 70 度電的磷酸鐵鋰電池提供不錯(cuò)的續(xù)航成績(jī)。
做 ADAS,直接上算力最高的芯片肯定是最簡(jiǎn)單粗暴的做法,但一看成本,單顆芯片價(jià)格就差不多上萬(wàn)元,芯片滿載功耗也到了 280 瓦,大眾車(chē)型和燃油車(chē)型肯定是指望不上了。
所以,類(lèi)似于驍龍 8650 和驍龍 8620 這樣的產(chǎn)品,處在性能、能效和成本的平衡點(diǎn)上,同時(shí)還要全能、易于開(kāi)發(fā),可以更好地承擔(dān)起 ADAS 普及普惠的任務(wù)。
今年上海車(chē)展上,ADAS 方案提供商 Momenta CEO 曹旭東就回憶了他們之前和高通合作的一個(gè)小細(xì)節(jié):
我們?cè)谌蚴鞘装l(fā)了驍龍 8620 方案,當(dāng)時(shí)高通對(duì)于驍龍 8620 的產(chǎn)品規(guī)劃還沒(méi)有出來(lái),就跟我們一起來(lái)討論,我們說(shuō)中國(guó)的市場(chǎng)的需求是什么、成本的需求是什么,然后高通一聽(tīng)完之后就覺(jué)得,哎,這個(gè)非常正確,然后全力支持,到我們第二次開(kāi)會(huì)的時(shí)候,高通就把驍龍 8620 芯片以及能夠支持被動(dòng)散熱 Demo 就拿出來(lái)了,非常地迅速,當(dāng)時(shí)我們就非常震驚,就覺(jué)得速度非常快,特別中國(guó)速度。
細(xì)究其中的潛臺(tái)詞,一是 Momenta 與高通聯(lián)合研發(fā)節(jié)奏相當(dāng)快,高通對(duì)于客戶需求響應(yīng)速度非常迅速;二是許多 Momenta 的車(chē)企客戶對(duì)成本和散熱非常敏感。這是因?yàn)槿缃癫簧偃加蛙?chē)型也有 ADAS 的需求,但自身先天架構(gòu)對(duì)硬件能效比和熱管理成本敏感,所以需要便宜且能效比又高的 ADAS 芯片。
▲ 博世基于高通驍龍 8775 推出跨域融合解決方案,量產(chǎn)車(chē)型今年下半年投產(chǎn)
已經(jīng)上市的零跑 B10,亦或是基于高通 Snapdragon Ride 芯片做 ADAS 整體解決方案的 Momenta、卓馭等等,還有基于高通 Snapdragon Ride Flex 平臺(tái)做艙駕一體方案的車(chē)聯(lián)天下博世、德賽西威等等,都證明了在 ADAS 上存在一種技術(shù)演進(jìn)和商業(yè)落地的雙螺旋,這個(gè)雙螺旋的連接點(diǎn),就是算力夠、成本低、會(huì)進(jìn)化、開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單的 ADAS 芯片平臺(tái)。
根據(jù)高通官方的數(shù)據(jù),自 2016 年以來(lái),Snapdragon Ride 平臺(tái)已在全球 60 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)完成驗(yàn)證,并持續(xù)進(jìn)行研發(fā)與優(yōu)化。目前,超過(guò) 20 家車(chē)企已宣布推出或正在開(kāi)發(fā)基于 Snapdragon Ride 平臺(tái)的具備 ADAS 功能的車(chē)型。其中包括寶馬集團(tuán)、通用汽車(chē)、雷諾集團(tuán)、Stellantis 集團(tuán)和大眾集團(tuán)等全球車(chē)企,以及北汽集團(tuán)、北京現(xiàn)代、奇瑞、一汽集團(tuán)、零跑汽車(chē)、上汽通用和上汽大眾等多家中國(guó)車(chē)企。
高通也講到了他們對(duì)于艙駕一體芯片平臺(tái)如何減少了整體的 BOM 成本并簡(jiǎn)化計(jì)算工作流的看法,及其對(duì)于降低系統(tǒng)時(shí)延、提升數(shù)據(jù)吞吐量的影響;還提到了對(duì)過(guò)去的兼容,以及對(duì)未來(lái)的支持:
集成與部署工具簡(jiǎn)化了新系統(tǒng)與現(xiàn)有汽車(chē)技術(shù)的融合過(guò)程。它們支持 CAN、LIN 和以太網(wǎng)等關(guān)鍵通信協(xié)議。 Snapdragon Ride 還利用生成式 AI,根據(jù)駕駛員的行為和偏好實(shí)現(xiàn)個(gè)性化設(shè)置,從而提升駕駛體驗(yàn)。生成式 AI 還可基于過(guò)往行為模式預(yù)測(cè)駕駛員操作,使系統(tǒng)能夠預(yù)判并降低潛在風(fēng)險(xiǎn)。 Snapdragon Ride 平臺(tái)可提供真實(shí)數(shù)據(jù)與仿真測(cè)試工具,構(gòu)建可控的測(cè)試環(huán)境,支持嚴(yán)苛的測(cè)試、驗(yàn)證及迭代優(yōu)化。
從卡耐基梅隆大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室,到 Google 的ADAS商業(yè)探索,再到國(guó)內(nèi)各大汽車(chē)廠商在各個(gè)層級(jí)、各個(gè)技術(shù)路線和各個(gè)價(jià)位段上進(jìn)行的商業(yè)落地,以及逐漸收斂且清晰的技術(shù)路線,二者之間的連接點(diǎn),自然少不了技術(shù)普惠和技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。
人類(lèi)歷史上最成功的消費(fèi)電子市場(chǎng)分別是 PC 和智能手機(jī),由此誕生了硬件生意、軟件生態(tài)乃至成為時(shí)代經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿Γ雽?dǎo)體的進(jìn)展在這兩次變革里居功至偉。
作為房地產(chǎn)外人類(lèi)最大的單一品類(lèi)市場(chǎng),汽車(chē)很久以來(lái)都沒(méi)有把半導(dǎo)體放在優(yōu)先位置,而這一次則不一樣了。
100 年前在曼哈頓街頭亂撞的那輛汽車(chē)和發(fā)明者猜到了結(jié)局,但礙于時(shí)代局限,不會(huì)知曉這個(gè)過(guò)程當(dāng)中,半導(dǎo)體會(huì)成為實(shí)現(xiàn)駕駛輔助的核心要素,以及當(dāng)時(shí)作為上流社會(huì)象征的汽車(chē),成為了工業(yè)化的明珠,也成為多數(shù)人負(fù)擔(dān)得起的產(chǎn)品,而這個(gè)產(chǎn)品,已經(jīng)迎來(lái)了一場(chǎng)全面的 ADAS 變革。
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