梁伟强：新型电子电气架构的发展对车载芯片的挑战

2022年11月8日-10日，由中国汽车工业协会主办的第12届中国汽车论坛在上海嘉定举办。在11月9日下午举办的“主题论坛3：汽车、芯片融合发展”上，广汽集团研究院院长助理、智能网联技术研发中心主任梁伟强通过视频发表精彩演讲。以下内容为现场演讲实录：

​很遗憾今天不能亲临现场，同大家一起交流学习，只能以线上的形式分享一些我对于智能汽车和芯片的认识，我将围绕“新型电子电气架构的发展对车载芯片的挑战”这一主题，与各位领导、专家学者，分享我们在这场产业变革中的思考、实践与探索，供各位同仁了解。首先我回顾一下电子电气架构发展的历程汽车从诞生以来，从由机械车，发展到电子驱动的电控车，再到如今由芯片和软件定义的智能车，就像手机从单纯的通话工具，进化为实时在线的智能终端一样，我们相信，智能汽车也将成为新的移动终端。在这样的趋势下，我认为智能汽车可比作“四个轮子+超级电脑”，它以先进的电子电气架构为基础，通过各种丰富的软件和外设实现丰富功能，加上云端的赋能，为用户提供个性化出行体验，也能通过引入外部开发者，创造更宏大的生态。而在这其中，电子电气架构、云平台、智能驾驶、智能座舱等，将是整车企业未来一定要掌握的核心能力。智能驾驶在大算力AI芯片、多源感知技术等先进技术要的驱动下，快速发展，未来将主要分为三条赛道，其中高级智能辅助驾驶，将成为下一阶段的主要竞争领域，L4将逐步在个别场景实现。随着AI、生物识别等技术的广泛应用，下一代座舱将通过车云一体化技术，和智能化场景服务，融合云端生态，拓展场景边界，为用户提供多模的交互体验、好玩的独立空间、实时的健康助理，甚至构建元宇宙入口，满足用户群体的多样化需求。总的来说，汽车在智能化、网联化、大数据、软件定义汽车、个性化等方面带来的新变化对汽车的电子电气架构和开发流程提出了新的要求和挑战。需要我们从高速通讯、安全、软硬解耦、车云一体等方面，着手构建新的电子电气架构。所以汽车的智能化快速发展，也对汽车的电子电气架构也提出了新的挑战，促使电气架构从分布式向域控和集中计算式电子电器架构发展，让汽车实现越来越多样的功能和场景。我认为新一代电子电气架构的发展，构建涵盖芯片、操作系统等各方面的软硬件分层标准化体系，将有助于加强产业协作，减少重复建设和重复开发，避免产业资源的浪费，有助于推动汽车行业形成新的产业生态体系。下面我谈一下电子电气架构的发展，对车载芯片提出了新的需求新一代电子电气架构的传输速率、算力成倍增长，并对信息安全、功能安全、实时性等多方面都有了更高的要求；这也对核心芯片的性能提出了新的需求，需满足多核异构、超高算力、超大带宽等复杂需求。可以说，芯片性能和集成度直接决定了电子电气架构的形态，从而决定了智能汽车的性能和表现。这也更进一步推动了高性能芯片需求的快速增长。以智能驾驶为例：智能驾驶软件开发复杂，丰富的开发工具将提高，功能软件开发效率；复杂的算法需要强大的AI算力资源和高性能CPU来支持；而随着传感器数量和性能的进一步提升，需要更加丰富的SoC的接口资源，和更高的传输带宽；智能驾驶对安全性要求高，因此对智驾相关的芯片提出了，更高的功能安全的要求。除了性能的需求以外，新型电子电气架构促使芯片向集成化和多样化发展。一方面，集成化程度提高，带动控制器数量减少、部分芯片被整合到主芯片中；另一方面，新技术与新需求的诞生，也催生了如超高速通讯芯片、高性能传感芯片、生物识别芯片等新型芯片的研发与应用。而电动化、智能化的快速普及，也快速推动了功率芯片、控制芯片、高性能SOC等各类芯片需求的快速增加，同时也促使芯片向集成化发展。根据预测，电动车的半导体含量约为燃油车的2倍，而智能化更会让汽车的半导体含量成倍增加。随着智能汽车对芯片需求的急剧增加，而且大家对汽车半导体行业需求的预期不足，加上新冠疫情、贸易摩擦等多种因素，导致了智能汽车的芯片和零部件供应波动，这使整车企业对供应链安全保障、掌控核心产业链，成为发展智能汽车的关键问题。接下来，我介绍一下广汽在电子电器架构和芯片领域的发展与实践

广汽近年来一直围绕新一代电子电气架构进行开发，布局了芯片应用、核心域控设计、架构设计、功能软件开发、云平台和大数据应用等多领域，并运用了大量原创性的设计理念和技术。广汽全新的车云一体化集中式电子电气架构——星灵架构，将在明年全新的纯电平台上率先量产。相比广汽上一代电子电气架构平台，新架构的算力提升超过50倍，数据传输速率提升10倍，线束回路减少约40%，控制器减少约20个，新架构实现了性能的全面提升。广汽也在积极布局智能网联核心零部件的自研与产业化，基于“平台先行、技术先行”的开发理念，广汽早在2013年开始，就发展了3条产品线，涵盖了TBOX、ＶBOX、以太网网关、AVNT、辅助驾驶系统等产品，累计出货量超过600万套。经过十多年深耕零部件产业，广汽构建了坚实的软硬件自主研发能力，也为开展芯片的多元应用、抢占先机，奠定了基础。针对芯片供应链安全问题，广汽坚持“同芯多源”理念，从芯片替代设计和整机替代设计；采用四种“从易到难”方案，在零部件设计阶段，针对同一类芯片的多个来源方案，进行适配设计与测试，同时在底层及中间件方面加大冗余开发，确保芯片供应的同时，提升硬件平台的柔性。广汽正在通过构建汽车芯片认可和保障评价体系、物料数据库、储备不同芯片的技术方案等措施，逐步建立了多元化的，汽车电子产业供应生态体系，保障供应链的稳定；同时，以自主研发控制器为试验田，逐步实现芯片及关键零部件的多元化自主可控。我们希望能在国家政策导向下，结合广汽发展规划，将贯彻“以点带面，分步实施，全面开展，长期执行”的方针；系统推进构建芯片生态，通过“打基础”、“强应用”、“建生态“三步走，建立汽车电子产业开发与供应生态体系，助力我国汽车和芯片行业的共同发展。最后总结一下，我认为1.随着汽车智能化、电动化的快速发展，汽车电子电气架构向集中式发展的趋势，不可逆转。2.高算力、高带宽、多核异构的高性能芯片是未来发展的关键3.要坚持“同芯多源”理念，从整车、系统、零部件各层级提升，设计与研发能力；采用多种方案提高设计方案和供应链的柔性，保障产业链稳定4.希望芯片企业和整车企业加强沟通与合作，共同定义在新型电子电器架构下的芯片，以车企的需求拉动芯片设计和生产，构建更加紧密生态圈。