《座舱电子设计趋势》的主题演讲.doc

座舱电子设计趋势的主题演讲2018年6月21-22日，由布谷鸟科技、佐智汽车主办，艾拉比智能、ADI亚德诺半导体、索喜科技赞助支持的“2018第二届智能座舱与智能驾驶峰会”在深圳福田区绿景锦江酒店举办。北京佐思产研研究总监周彦武在会上做了座舱电子设计趋势的主题演讲。北京佐思产研研究总监周彦武我分享主要分为两个部分，第一是座舱设计发展趋势，第二是座舱电子架构发展趋势。对年轻消费者而言，他们对汽车的看待方式和以前不一样，对他们来说，汽车更像是一种娱乐工具。性能或者安全都不是能直接看到的，所以不是关注重点，他们更加关心座舱和外观。未来，汽车中控屏将做成一体化，内饰和座舱电子完美整合在一起。最典型的座舱电子是吉利博瑞GE这样的中控大屏。吉利博瑞GE采用双12.3寸设计（仪表屏和中控屏），中控屏分为两部分，左边是12.3寸液晶屏，右边是氛围灯。氛围灯可以显示各种颜色，就像投影仪一样。如果是新兴造车企业，右边的氛围灯会直接换成副驾显示屏。下面这张是北汽新能源的LITE，其价格低，造型独特，整个座舱用了三块8寸显示屏，布局让人惊讶。下面这款是北汽的Senova Offspace，其是请意大利人设计的，从原始设计图来看，其整体设计特点是现代、硬朗（类似于家居设计风格）。中控部分有三块屏幕，左边显示车辆信息，中间显示导航和与朋友联络界面，右边屏幕可以看看电影或者监测自身健康状况等。北汽Senova Offspace三块屏幕使用触摸方式，为提高用户体验和驾车安全，在中央扶手区域做了一个小的触摸板，方便操控。如果在汽车中加上HUD，基本上就是四屏，如果加上后座娱乐系统，屏幕数量甚至更多。比如正道H600采用了5块屏设计：1块驾驶座前触摸屏（10.25寸），用于显示涡轮发电机转速、电池剩余电量以及充电状态等信息；1块副驾驶座前触摸屏（10.25寸），可供乘客查看及发送短信；1块中控显示屏（15.6寸），可以对车内的所有功能进行控制；2块后排显示屏（8寸，位于前排座椅背后）用于满足后座乘客的娱乐需求。正道H600目前采用代工的方式，代工厂是麦格纳。麦格纳代工水平很高，它给宝马代工宝马Mini，给奔驰代工奔驰G系，还有最新的捷豹路虎旗下的一款车也是由他们代工。刚刚拿到工信部牌照的合众汽车，其概念也是大通屏。蔚来汽车比较保守一点，搭载8.8寸仪表屏（广州马瑞利提供）和10.4寸中控屏（德赛西威提供），采用英伟达Parker平台，成本高昂。威马EX5的屏幕也算是够大，搭载12.3寸仪表屏和12.8寸可旋转中控屏。我们发现，越是新兴的厂家，屏幕越多，尺寸越大。比如奇点汽车，搭载16.4寸可显示区域HUD+12.3寸液晶仪表+15.6寸可旋转中控。荣威MARVEL X的屏幕也特别大，概念车屏幕是14寸，量产屏幕尺寸为19.4寸，是目前量产车中单块屏幕最大的车型。云度7，搭载一块24.3英寸屏，跟奔驰的概念车比较像。拜腾的50寸大屏，尺寸最大。国外传统车厂也正在转变，2019版丰田普锐斯高配版，搭载11.6寸中控显示屏，而2016版高配版只有6.1寸显示屏。保时捷的电动车Misson E，很明显左边是老设计，右边是新设计。宝马以前特别强调性能和操控，现在宝马也开始转变，比如最新的X7，座舱设计比以前豪华得多。日产下一代电动车V-MOTION，也是大通屏，中间后排扶手还有一个小的类似平板电脑的屏。大众2020版的捷达和帕萨特，也在朝着大屏的方向发展。总体来说，不管是低端车还是中高端车，都在朝这个方向发展。下面讲架构。现在大部分新能源车和新兴造车企业开始进入量产阶段，2018上半年有些企业小规模量产或试生产，2019-2020年许多企业开始正式量产。每辆车至少需要3块 1080P的屏，至少128G的FLOPS（每秒浮点运算次数）才可以。座舱电子的关键在于GPU，目前主要有6家公司参与：高通、NXP、英特尔、瑞萨、德州仪器、英伟达。现在市场上主要有高通、英特尔和瑞萨三家竞争，产品分别是高通820a、英特尔A3900、瑞萨R-Car H3。高通820A有三档，入门版是100GFLOPS，中档版是200GFLOPS，顶配820a是320GFLOPS；瑞萨使用SGX6650，600MHz下能有230GFLOPS；英特尔的A3900系列中最低端的A3930仅有106GFLOPS，最顶级的A3960有216GFLOPS，稍逊于瑞萨。英特尔的强项在于CPU性能。1、高通820A有望成为主流从三家对比来看，高通GPU最强，其820A有可能成为中国座舱电子的主流应用。高通820a其主要特点有：高、中、低完全覆盖，灵活易用。820a有三个版本可选，低配版支持两个1080p显示，中档版支持两个1080p外加一个720p显示，高配版支持4个1080p显示。从高端路虎捷豹全系列到低端的本田下一代雅阁（十代雅阁使用高通602A）、比亚迪唐三代（唐二代使用高通602a）、领克2020年车型、PSA 2019年车型。中高端则有奥迪Q7（使用602A）。602a车型都将转变为820a。大众MIB II平台可能从Jacinto 6转向低端820a。内置LTE Modem（型号为820am），最高支持Cat 9/13。不过大部分厂家都没有4G通讯模组设计能力，因此带LTE Modem的用户几乎没有，大部分厂家还是采购通讯模组来做。支持安卓。820a的前身是820，820原本就是针对安卓设计的，所以820a对安卓的支持更优。产品系列化，研发成果保值率高。高通820a下一代已经确定为855a，预计到2020年底推出样片。而高通如果成功收购NXP，i.mx8产品线就很有可能停掉。820芯片已经经过手机客户验证过。高通的不足之处主要是，820a是针对手机设计的，没有通过ISO26262 ASIL安全等级认证。现有的座舱电子芯片中，只有瑞萨R-Car H3通过了ISO26262 ASIL安全等级B级。NXP L8宣称能够达到ASIL标准，但尚未被ISO26262正式批准。高通820a的典型应用是捷豹路虎的揽胜星脉。揽胜星脉采用6屏设计：1个激光HUD，1个12.3寸液晶仪表，1个10寸导航+娱乐屏，1个10寸车辆信息屏，2个8寸后座娱乐系统显示屏。仪表和后座娱乐系统由伟世通提供，HUD、导航娱乐和车辆信息显示由松下提供。揽胜星脉下一代车型将使用一片820a完成，未来路虎全系列也将改用820a。产品规划方面，目前只有高通确定今年年底推出下一代芯片，2019年CES上将会展出车载版的855a（手机版的855也将同时推出）。其余的5家都没有确定的下一代产品。高通主要有手机业务支撑，所以把整个研发费用降低了，这是高通比较强大的优势。2、英特尔A3900触控操作最流畅英特尔的CPU性能最强，英特尔A3900主要用在特斯拉Model3上。3、瑞萨R-CAR H3定位高端市场瑞萨主要客户是丰田和大众，做高端产品。它的R-CAR H3硬件完整度高（内含8G LPDDR4-3200），CPU性能强（台积电16纳米FinFET工艺），工艺比较先进（比高通820a采用的三星14纳米LPP FinFET工艺先进），外设比较全（视频输入多达8路），是唯一通过ASIL B级的车载SoC。但其直到2018年3月才量产，时间上落后于高通。瑞萨R-CAR H3对Linux支持度较高，特别是AGL（汽车级Linux)。瑞萨R-Car H3提供AGL免费软件库，AGL工作组的核心成员也都来自瑞萨。欧洲和日本企业用的方案大多基于Linux，瑞萨对其有较高吸引力。在日本，除本田外的日系车全面支持AGL。尤其是丰田，2018版新凯美瑞是全球第一辆采用AGL的量产车。马自达、铃木、三菱也全力支持AGL，基本上都会用瑞萨的方案。日产会部分采用瑞萨的方案。在欧美，瑞萨的客户主要是大众和奥迪，这两个品牌的高端座舱长期使用瑞萨MCU+德州仪器J6+英伟达GPU设计。随着德州仪器J6系列结束，大众高端领域会比较依赖瑞萨。4、英伟达主打高端GPU与人工智能，不做整体解决方案今年2-3月，奔驰发布新款A级车，它中控台上方的液晶显示器和数字化仪表构成一个整体。该车搭载的MBUX号称是目前全球最先进的座舱电子系统。这个车比较复杂，有多套方案，简单来说就是双7寸方案和双10寸方案。其中双7寸方案采用座舱域控制器，由伟世通、奔驰、英伟达三方联合，核心SoC是瑞萨的R-Car H2，这是全球第一个座舱域控制器的量产产品。这套MBUX系统初期开发成本比较高，目前还处在试水阶段，主力系列车型C级、E级、S级暂时不用，未来除了A级以外，下一步将在GLA和GLB上搭载。主要是用英伟达Parker做人工智能。5、NXP发展比较滞后，德州仪器产品断档NXP直到2018年四季度才会有样片，有可能跟不上市场节奏。NXP现在的两款都是比较低端，使用起来屏幕不够流畅。德州仪器以高性能模拟为主，这些产品生命周期都在15年以上，利润极高，且德州仪器在此领域拥有绝对优势。但一款全新的芯片从发布到有样品大约一年半，到量产大约两年半，到有量产车上市大约四到五年，座舱电子平台的生命周期越来越短。因此对于快速迭代的产品，德州仪器不太感兴趣。