按照汽车芯片在智能汽车上具体的应用领域划分:汽车半导体可分为与智能化相关的计算芯片、存储芯片、传感与执行器芯片、通信芯片,以及与电动化相关的能源供给芯片。同时,随着处理事件复杂性的日益提升,亦存在将几种不同类型的芯片集成在一起,形成系统级芯片(SoC)。通常,SoC芯片中包含一个或多个处理器、存储器、模拟电路模块、数模混合信号模块以及片上可编程逻辑,从而可以有效地降低电子/信息系统产品的开发成本,缩短开发周期,提高产品的竞争力。AFS/ADB车灯汽车芯片:LED加速渗透,电动智能驱动车灯技术升级定制开发。大连AFS自适应前照车灯控制汽车芯片设计方案
BCM的主要功能是什么?BCM可以执行各种功能。输出设备基于通过CAN(控制器区域网络),LIN(本地互连网络)或以太网作为与模块和系统通信的手段从输入设备接收的数据进行管理。可通过BCM集成和控制的电子系统包括:1.能源管理系统2.警报3.防盗4.访问/驱动程序授权系统5.高级驾驶辅助系统6.汽车芯片电动窗BCM可以同时执行多个与控制相关的操作。该模块的主要目标之一是检测电气系统组件工作中的故障。整体车身控制模块功能包括:1.确保关键电气负载的安全,测试和控制,包括灯,防盗装置,空调系统,锁定系统和挡风玻璃刮水器2.通过车辆总线系统(CAN,LIN或以太网)维护集成控制单元之间的通信3.作为集成网关工作4.为复杂的数据管理提供用户友好的界面。但它也非常有益。
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随着汽车芯片市场的发展,除了国外的英伟达、英飞凌,国内的地平线、黑芝麻等第三方公司,主机厂自研芯片的趋势也越来越明显。例如北汽和吉利,前者与Imagination集团、翠微股份共同成立了北京核芯达科技有限公司,后者由控股的亿咖通科技与Arm中国达成合作,同时吉利自身也在布局自研芯片。造车新势力方面,零跑汽车在2020年还发布了全国产化、具有完全自主知识产权的车规级AI智能驾驶芯片——凌芯01芯片。小鹏、蔚来也准备进行自动驾驶计算芯片的自主研发。随着整车厂自研芯片的趋势愈发明显,车载AI芯片将来有望形成多强争霸局面?腾云芯片公司提供定制化车规芯片研发服务。
底盘域控制器:主要负责具体的汽车行驶控制,主要包括助力转向系统(EPS)、 车身稳定系统(ESC)、电动刹车助力器、安全气囊控制系统以及空气悬架、车 速传感器等等。与动力域类似,底盘域内所涉及的控制系统大多都具备较高的 安全等级要求,需要符合 ASIL-D 安全等级(ASIL 系列中比较高安全等级)。因此 底盘域亦具备着较高的行业门槛,目前多数底盘域控制器仍处于实验室阶段。
车身域控制器:主要负责车身功能的整体控制,本身技术门槛较低且单车价值 量不高,其本质是在传统车身控制器(BCM)的基础上,集成了无钥匙启动系 统(PEPS)、纹波防夹、空调控制系统等功能而成。此外,由于涉及安全等级较 低,随着汽车 E/E 架构的进一步集中化,有望率先实现与智能座舱域的融合。
自动驾驶域控制器:承担了自动驾驶所需要的数据处理运算及判断能力,包括 对毫米波雷达、摄像头、激光雷达、GPS、惯性导航等设备的数据处理工作。同 时,自动驾驶域控制器亦负责车辆在自动驾驶状态下底层核心数据、联网数据 的安全保障工作,是推动自动驾驶迈向 L3 及以上更高等级的部件。此外, 由于自动驾驶域控制器需要更强的 AI 算力以及算法的支持,因而参与研制的厂商众多。
车身电子领域出现了如后视镜控制器、电动门窗控制器、灯光控制器、采用国产汽车芯片。
智能座舱汽车芯片:芯片结构:以“CPU+功能模块”的SoC异构融合方案为主。以高通智能座舱主控计算芯片820A系列为例:高通820A芯片采用14纳米工艺,从整体性能上来看,可以实现hypervisor和QNX系统启动时间小于3秒,Android系统启动时间小于18秒,倒车影像启动小于3秒。进一步拆解后可分为四大模块:(1)CPU,采用主频高达2.1GHz的64位四核处理器(Qualcomm® Kryo™ CPU),用于对所有硬件资源的调度与管理;(2)GPU,采用高通Adreno530 GPU,可支持多个4K超高清触屏显示,实现一芯多屏;(3)DSP,采用Qualcomm® Hexagon™ 680 DSP,能够在不增加CPU负载的情况下,支持8个摄像头传感器同时输入;(4)LTE调制解调器模块,确保车辆在行驶过程中获得持续的移动连接性。除此之外,该芯片可搭载高通深度学习软件开发包(SDK)——Qualcomm 骁龙神经处理引擎(NPE),从而可集成基于机器学习的先进驾驶辅助系统。
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硬件先行、软件赋能,域控制器开启汽车软硬件军备竞赛
域控制器主控汽车芯片作为未来汽车运算决策的中心,其功能的实现依赖于主控芯片、软件操作系统及中间件、应用算法等多层次软硬件的有机结合。分别来看,主控芯片目 前多采用异构多核的 SoC 芯片,竞争的焦点主要在于 AI 单元的有效算力、算力能耗比、成本等。软件操作系统及中间件主要负责对硬件资源进行合理调配,以 保证各项智能化功能的有序进行。其中,软件操作系统竞争格局较为稳定,多以 QNX 和 Linux 及相关衍生版本为主。应用算法则是基于操作系统之上**开发 的软件程序,是各汽车品牌差异化竞争的焦点之一。为实现智能汽车的持续进化, 整车厂往往会选择“硬件超配、后续软件迭代升级”的方式。因此,域控制器作 为未来智能汽车的“大脑”,以主控芯片为**的高性能硬件将率先量产上车, 而操作系统及应用软件等则会随着算法模型不断迭代持续更新,逐步释放预埋硬 件的利用率,从而实现软件定义汽车。
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