一、座艙智能化成為整車智能化發(fā)展的核心要素
2016 年以來智慧座艙的發(fā)展經(jīng)歷了四個階段：傳統(tǒng)座艙，信息座艙，智能座艙，智慧座艙。2016年以前傳統(tǒng)座艙階段，該階段只有指針儀表、導(dǎo)航娛樂等少數(shù)功能；2016-18 年信息座艙階段，該階段增添了大尺寸液晶中控屏，全液晶流量儀表/HUD,在線服務(wù)和High-level IOV；2018-至今處于智能座艙階段，該階段增添了駕駛員/乘客識別個性化服務(wù)，語音識別，手勢控制，ADAS 及自動駕駛，Low-level V2X，F(xiàn)ACE ID, 智能座椅等更多功能；2025年后智慧座艙階段，該階段增添了人、車、環(huán)息的深度學(xué)習(xí)功能，為駕駛過程提供治理輔助，還有 High-Level V2X，感知用戶行為等功能。汽車座艙已度過數(shù)字化階段，正成為具有擬人化交互能力的駕駛伙伴。
智能座艙域的發(fā)展是由供應(yīng)端的產(chǎn)品、技術(shù)和消費(fèi)者的需求共同推進(jìn)的。尤其是基于場景的個性化體驗的需求在不斷提高，這就給了我們創(chuàng)新的機(jī)會，雖然硬件的配置是同質(zhì)化的，但用戶群體不同，用戶特征不同，我們再滿足自己的用戶需求時，創(chuàng)造的用戶體驗是有差異的。1.市場需求推動汽車定位轉(zhuǎn)變：客戶需求推動汽車的定位從功能單一的出行工具逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿拥谌臻g，智能化是汽車轉(zhuǎn)型升級的主要方向之一，智能座備受市場關(guān)注。汽車通過搭載融合傳感器、高性能數(shù)字處理芯片及車用以太網(wǎng)、5G 技術(shù)等技術(shù)，變化為硬件產(chǎn)品和服務(wù)平臺的融合型產(chǎn)品。汽車智能化可分為車控操作系統(tǒng)智能化和車載操作系統(tǒng)智能化，其中車控系統(tǒng)涉及車輛動力系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)、車身系統(tǒng)及智能駕駛系統(tǒng)，對實時性、安全性、可靠性及算力要求極高，車控操作系統(tǒng)的智能化進(jìn)程尚處于初期階段，生態(tài)尚未完備；車載操作系統(tǒng)由智能座艙和信息娛樂系統(tǒng)構(gòu)成；汽車座艙系統(tǒng)是汽車與司乘人員直接交互的界面、對司乘人員的駕駛體驗感影響巨大，智能座艙用車載中控屏、高清多模式儀表盤、抬頭顯示 HUD、流媒體后視鏡等替代了燃油車時代的機(jī)械式儀表盤和簡單的音頻播放設(shè)備，搭載人機(jī)交互系統(tǒng)，顯著提升了駕駛的便捷性、安全性與樂趣；同時智能座艙相較于智能駕駛技術(shù)實現(xiàn)難度低、部分功能可直接通過消費(fèi)電子產(chǎn)品實現(xiàn)，落地性相對較強(qiáng)；從而備受產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)注。2.智能座艙相對于ADAS、無人駕駛及MCU基于直面客戶且技術(shù)實現(xiàn)難度相對較低的特性，成為汽車智能化率先落地的板塊，發(fā)展迅速。智能座艙不涉及底盤控制，且落地過程中不涉及安全問題，僅對座艙內(nèi)屏幕以及娛樂功能進(jìn)行整合，實現(xiàn)難度對比自動駕駛更低。對比自動駕駛等其他智能化，對算力要求稍低并且成本更加可控加快了智能座艙的推進(jìn)。3.互聯(lián)網(wǎng)科技巨頭加速布局汽車業(yè)務(wù)，多重優(yōu)勢激發(fā)座艙熱度并推動創(chuàng)新技術(shù)落地應(yīng)用。對于以阿里巴巴、百度等為代表的互聯(lián)網(wǎng)科技巨頭而言，汽車產(chǎn)業(yè)是其從移動互聯(lián)網(wǎng)向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型的重要陣地之一?；ヂ?lián)網(wǎng)科技巨頭希望依托自身在移動互聯(lián)網(wǎng)時代構(gòu)建的軟件應(yīng)用生態(tài)以及云計算服務(wù)生態(tài)優(yōu)勢，逐步將生態(tài)延伸至汽車產(chǎn)業(yè)端，賦能汽車產(chǎn)業(yè)智能化轉(zhuǎn)型。相較于造車新勢力，互聯(lián)網(wǎng)科技巨頭的造車業(yè)務(wù)具備雄厚的資金儲備、領(lǐng)先的數(shù)字化技術(shù)積累、深厚的技術(shù)人才儲備與豐富的軟件應(yīng)用生態(tài)等多重優(yōu)勢。互聯(lián)網(wǎng)科技巨頭的入局一定程度上激發(fā)了座艙市場熱度，且互聯(lián)網(wǎng)科技巨頭持續(xù)的資金與技術(shù)投入，大大推動了創(chuàng)新技術(shù)與產(chǎn)品在座艙領(lǐng)域的落地與上車應(yīng)用，加速座艙智能化發(fā)展。二、智能座艙硬件配置的同質(zhì)化推動芯片和個性化服務(wù)的快速發(fā)展智能座艙全產(chǎn)業(yè)鏈分為三大環(huán)節(jié)：1）Tier0.5 級供應(yīng)商也可稱為產(chǎn)業(yè)的下游，主要以各大車企和傳統(tǒng) Tier1 供應(yīng)商構(gòu)成，如德賽西威、均勝電子、偉世通等，云計算和車聯(lián)網(wǎng)的普及使華為、BAT 等互聯(lián)網(wǎng)科技類供應(yīng)商也分布于產(chǎn)業(yè)下游；2）Tier1 為座艙提供中控屏、儀表盤、流媒體后視鏡、后排液晶顯示器等硬件，同時配合開發(fā)信息娛樂解決方案、駕駛顯示解決方案和 HUD 為智能座艙的電子化技術(shù)升級；3）傳統(tǒng)的 Tier2 主要供應(yīng) PCB、顯示面板、功率器件等電子產(chǎn)品，未來產(chǎn)業(yè)將集中升級操作系統(tǒng)相關(guān)軟硬件，如增加應(yīng)用軟件、中間件軟件、自主定制操作個性化系統(tǒng)、可達(dá)成“一芯多屏”的高效能低成本芯片。
汽車座艙智能化發(fā)展是通過配備智能化和網(wǎng)聯(lián)化的車載產(chǎn)品來實現(xiàn)與人、路、車的智能交互，是人車關(guān)系從工具向伙伴演進(jìn)的重要紐帶和關(guān)鍵節(jié)點。隨著消費(fèi)者需求的不斷提升，以“主動＋智能”的人機(jī)交互方式，打造“差異化、個性化、情感化、簡單化、社交化”汽車座艙，已成為現(xiàn)階段智能座艙的發(fā)展趨勢。
三、基于智能座艙域的系統(tǒng)集成促使大算力SOC芯片快速發(fā)展但以智能化的車作為平臺、全面的車外和車內(nèi)的感知為基礎(chǔ)，將語音與觸屏、情緒識別、手勢識別、人臉識別、位置定位等融合而成的智能座艙，已成為當(dāng)下智能汽車的標(biāo)配。更重要的是隨著智能座艙內(nèi)部功能將越來越豐富，算力將集中在單個域控制器中。而傳統(tǒng)的座艙儀表、娛樂、中控系統(tǒng)相對獨(dú)立，單個系統(tǒng)對應(yīng)單個芯片，通信成本較高。未來，智能座艙內(nèi)部功能將越來越豐富，而且算力將集中在一個域控制器中對多個系統(tǒng)進(jìn)行算力支持，也即從基于電子控制單元（ECU）的分布式結(jié)構(gòu)向分布式網(wǎng)絡(luò)+域控制器（DCU）架構(gòu)邁進(jìn)。這種改變縮短了通信時間，也降低了通信開銷。在這個過程中，傳統(tǒng)座艙芯片也從支撐單一的“安全”需求不斷升級到兼顧多重服務(wù)需求、更高算力的AI智能芯片。一方面，隨著智能座艙功能的日漸復(fù)雜，集中式電子電氣架構(gòu)已開始逐步取代分布式電子電氣架構(gòu)，數(shù)個高算力芯片正在取代過往車內(nèi)幾十甚至上百個算力的電子控制單元。另一方面，隨著座艙內(nèi)傳感器規(guī)模、交互模式的升級，更需要依賴座艙系統(tǒng)芯片的算力。芯片算力高低及結(jié)構(gòu)設(shè)計很大程度上影響智能座艙各項功能，以中控多媒體、語音為例，芯片算力高低將影響中控多媒體對用戶需求的反應(yīng)時間，同時影響智能座艙對用戶語音的識別準(zhǔn)確率、識別速度等參數(shù)。以感知算法為例，隨著座艙領(lǐng)域功能由DMS向IMS發(fā)展，攝像頭的數(shù)量和分辨率將持續(xù)升級，更多的傳感器也將相繼引入，這些革新對承載座艙計算機(jī)視覺技術(shù)的AI芯片提出了更高的算力要求。
比如攝像頭個數(shù)對全圖檢測的影響就是線性，在其他影響因子不變的情況下，兩個攝像頭就是一個攝像頭所需要的算力的2倍。對于同樣的算法，是多個影響因子共同起作用，這將導(dǎo)致對算力的要求大幅提高。基于智能座艙的更高需求，芯片和算法研發(fā)企業(yè)已經(jīng)開始成為智能座艙和生態(tài)體系的核心參與者，智能汽車座艙的功能實現(xiàn)依靠的不僅是交互技術(shù)的突破，更是背后硬件傳感器和芯片算力的研發(fā)和普及。
圖：目前主流智能座艙SoC芯片廠商及性能對比
智能座艙時代主控SoC芯片替代多個傳統(tǒng)MCU功能芯片的趨勢已經(jīng)明晰,消費(fèi)電子芯片廠商優(yōu)勢明顯,同時,隨著越來越多的主機(jī)廠傾向于硬件預(yù)埋、主機(jī)廠間的算力競賽越來越白熱化,高算力SoC芯片廠商的議價權(quán)也將進(jìn)一步提升。
