爱卡汽车|风起于青萍之末从供应商看汽车的未来

2020北京车展刚刚落下帷幕。作为本年度全球范围内的首个国际A级车展，北京车展吸引了大量的汽车厂商和零部件供应商参展。在汽车厂商的展台上，集中展示了在售或者即将上市的新车，我们可以看到汽车市场的现在；在零部件供应商的展台上，有接下来3-5年里新车上将会用到的新技术，我们可以看到汽车行业的未来。在看过了各色新车之后，接下来就让我们看看， 2020北京车展零部件供应商的展台都揭示了哪些行业趋势。

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一、架构的变革：未来汽车更像电脑？
在传统的认知当中，汽车是一种机械产品。尽管在过去几十年里，汽车上的电子化功能越来越多，但其核心依然是传统的机械三大件（发动机、底盘、变速箱），汽车依然保持着非常典型的机械产品属性。
不过，自动驾驶和智能网联已经成为了汽车行业公认的发展方向。就价值而言，未来汽车上机械部件占比将越来越少，电子和网络部件占比将越来越高。华为甚至断言，未来传统机械零部件在整车中的价值占比仅为30% 。

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特斯拉不受汽车行业的传统思维限制，率先采用了域集中式电子电气架构。 Model 3里只有3个域控制器：中央计算模块、左车身控制模块、右车身控制模块。

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在汽车从机械产品到电子产品的转变当中，变化不仅体现在动力系统、座舱这些用户可以直观感受到的外在部分，更体现在车辆的底层架构上。

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目前的车辆基本都采用分布式电子电气架构，正逐渐向向域集中式电子电气架构转型，车辆上的数十个甚至上百个ECU将被精简为3-5个域控制器。未来，这些域控制器将进一步整合为车载电脑（特斯拉已经在进行尝试了，但是面临冗余备份不足的问题）。最终，计算将通过云服务来进行，硬件被简化。

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在2020北京车展上，很多厂商都在将域控制器和域集中式电子电气架构，华为更是带来了成熟的产品，让大家能够直观了解到这种新的架构。 CDC是智能座舱域控制器， MDC是自动驾驶域控制器， VDC是动力总成域控制器，这三个域控制器包揽了智能网联汽车上最关键的功能。

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在车载上，博世也展出了其DASy自动驾驶域控制器。 DASy会收集并融合多种技术数据（包括雷达，摄像头，激光雷达，超声波传感器和高度复杂的功能算法）。利用这些数据， DASy可以生成车辆周围360度的高精度环境模型。集成的驾驶功能会基于周围环境模型来确定合适的驾驶策略。

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在域集中式电子电气架构得到应用之后，各部分协同工作，效率大幅提升，形成了面向软件定义汽车的分层架构：底盘动力域执行器硬件（硬件外设）-计算平台与网络通信硬件层（主板）-基础软件平台层（操作系统，实现软件硬件解耦、硬件驱动、通信和安全等基础能力）-用户能体验的应用系统。这样的结构与电脑已经非常相似了。
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在大众的MEB平台中，我们可以非常清晰地看到这种趋势：大量的ECU被精简为3-5个域控制器，同时在整车层面形成了硬件层-基础软件层-功能软件层的分层架构。

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有了这种全新的软硬件架构，就可以真正实现整车OTA 。简洁而强大的硬件构成良好的基础，软件的持续迭代不断提升用户体验，从而实现“软件定义汽车” 。
架构的变革：未来汽车更像电脑？二、算力的竞争：芯片重要性再次凸显
除了前面提到的各种优势之外，域集中式电子电气架构也带来了不少挑战。大量的功能整合在一起，意味着海量的数据，对域控制器的运算能力提出了很高的要求。智能座舱域控制器要支持车内好几个屏幕的运行，还要负责多媒体功能和语音识别功能，要实现与手机一致的用户体验需要强大的性能来支持。自动驾驶域控制器需要处理来自摄像头、毫米波雷达、激光雷达的海量数据，对算力有着极高的要求。一般而言， L2级驾驶辅助功能需要50TOPS（万亿次/每秒）左右的算力， L3级别的自动驾驶功能需要100TOPS左右的算力， L4-L5级别的自动驾驶功能需要200TOPS左右的算力。同时，为了提升冗余度、留出足够的功能扩展空间，系统对算力还有更高的需求。
满足这些算力需求，需要有高性能的处理器，这就涉及到了芯片行业。美国在过去一年里对华为、中芯国际等企业的打压让国人深切感受到了芯片的重要性。自动驾驶的实现非常依赖高性能芯片，国内的自动驾驶汽车会面临无芯可用的困境吗？在自动驾驶芯片领域领先的供应商是英伟达（nVidia）和Mobileye ，而在国内也有黑芝麻、地平线等企业。

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特斯拉的FSD计算平台搭载了2颗高性能的芯片，拥有144TOPS（万亿次）的算力，而且能耗表现也可圈可点。在FSD问世时，它是业界最前大的自动驾驶计算平台。

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Mobileye的强项是计算机视觉技术，其芯片的算力无法跟英伟达、特斯拉相比，但是它的算法非常优秀，功耗控制也非常好。 Mobileye的自动驾驶芯片在L2级市场占据了很大的份额， L3级以上的表现还有待验证。领克最新的浩瀚架构可以支持L2-L5级自动驾驶，在首款车型ZERO concept上，驾驶辅助由Mobileye的EyeQ5H芯片完成。

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目前能够在算力上与特斯拉抗衡的主要就是英伟达。由于特斯拉的芯片并不对外开放，所以英伟达的DRIVE AGX计算平台成为了大多数车企在研发L3-L5级别自动驾驶时的首选。其DRIVE AGX XAVIER芯片可提供30TOPS的算力，最新的DRIVE AGX Orin可提供高达200TOPS的算力，通过多芯片的组合还能实现更强大的算力。

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在北京车展上，黑芝麻智能科技发布了FAD全自动驾驶计算平台，它搭载了两颗华山二号 A1000芯片，算力可达80-140TOPS 。它最具优势的地方是功耗，整体能效比高达6TOPS/W ，是特斯拉FSD的3倍，英伟达XAVIER的6倍。黑芝麻研发中的A2000芯片有着更为强大的性能，搭载多芯片的计算平台算力有望突破1000TOPS 。分页标题

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地平线是另一家颇具实力的中国芯片厂商。地平线的征程2和征程3芯片在算力方面并不出众，但是其特点是不仅能够支持驾驶辅助功能，还适用于智能座舱、高精地图定位等应用场景，已经搭载在了长安UNI-T等新车上。针对高级别的自动驾驶功能，地平线正在研发单芯片算力达96TOPS的征程5芯片。
除了黑芝麻和地平线之外，华为的MDC计算平台也有很强的算力，可以说中国的自动驾驶芯片并不弱。不过，这些芯片的生产制造无一例外都要依赖于台积电，如果中美局势进一步恶化，这些芯片没准也要难产。
三、行业的巨变：Tier 1面临转型
随着汽车行业朝着智能网联的方向发展，博世、大陆、采埃孚等传统Tier 1供应商（直接向汽车厂商供货的一级供应商）也面临着转型。在高性能芯片领域，这些车企背后的庞然大物其实也是门外汉，为了顺应技术的发展，它们正在与科技公司建立紧密的合作。

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面向新的时代， Tier 1供应商都在积极转型。以采埃孚为例，它做变速箱是好手，但是做芯片并不在行。于是我们可以看到，在采埃孚的合作伙伴里，不仅有海拉、弗吉亚等汽车行业的传统供应商，也有英伟达、百度等科技公司的身影。

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采埃孚的ProAI RoboThink控制器是非常强大的自动驾驶计算平台，每个单元有150TOPS的算力。通过模块化的组合，最多可以堆叠4个单元，获得600TOPS的算力。在这强大的算力背后，是英伟达的自动驾驶芯片。

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在摄像头产品上，采埃孚采用了Mobileye的芯片。在智能网联汽车领域，传统供应商的研发实力多少有些缺失，它们正利用自己对汽车厂商和行业规范的了解来扮演技术整合者的角色。
【爱卡汽车|风起于青萍之末从供应商看汽车的未来】编辑点评：风起于青萍之末，产业链上游的变化将对未来汽车的发展带来深远的影响。受多方面因素的影响， 2020北京车展上的供应商并不多，但是我们能看到行业对智能网联汽车的发展方向判断是一致的。更加简洁高效的电子电气架构，更加强大的芯片将逐渐在量产车上得到应用。

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