智行 || 迎接C-V2X规模产业化,宸芯科技以“换代不换芯”重构汽车芯片 | 中国汽车报
2021-12-30
来源:人民微看点
近年来,伴随全球汽车智能化、网联化的发展,车路协同(C-V2X)作为一种先进的车用无线通讯技术,在蜂窝网络联通下,使得车与车(V2V)、车与智能基础设施(V2I)、车与人(V2P)之间进行“实时对话”,为解决城市交通管理难题,提升整体交通效率,实现人-车-城市互联的智慧出行提供了科学可行的方案。这也为我国在相关领域提供了弯道超车的好机会,越来越多的企业开始跨界进入智能网联赛道。
当前,车路协同技术已经迈过从无到有的阶段,国内不少新兴企业为此做了突出贡献,宸芯科技有限公司(以下简称“宸芯科技”)就是重要代表之一。
平衡芯片性能矛盾是最大挑战
汽车电动化、智能化进程加快,芯片逐渐成为热门领域,随着电子电器架构的集中发展,芯片也有了更细致的划分。据介绍,汽车芯片又分为功能芯片和主控芯片两大类,随着智能网联汽车的发展,其种类延伸出各种AI芯片、域控制器芯片、功率芯片、传感器芯片、通讯芯片、存储芯片等。
车路协同技术的核心本质是解决安全和效率问题,以及(未来)提供个体间协作。智能驾驶芯片更关注计算能力与感知能力,而车联网芯片主要用于跟环境进行交互,实现V2V、V2I、V2N的高可靠、低时延、大带宽的无线通信,对于实现车路协同技术,两者缺一不可。
宸芯科技总经理助理兼技术研发部总经理龙红星指出:“由于汽车行驶过程中周围环境通常处于快速变化当中,单车视角下的非可视范围和超视距范围存在潜在的交通参与方(如‘鬼探头’现象中的行人和非机动车,山路弯道的车辆),并且一直会存在新型的(或‘非常规的’)交通参与方,比如形态各异的工程车、故障车、被自身装载树木遮挡的运输车,这些都难以被智能系统所准确识别;依靠提高‘单车智能’的算力和算法来应对,成本(芯片规格、功耗)和周期(数据积累和算法迭代需要时间)已经越来越高,这是单车智能系统目前面对的 ‘长尾效应’。”
对车联网芯片而言,从3G、4G到5G的升级,极大地促进了智能驾驶和智慧交通的发展。5G及C-V2X技术的快速发展更强调场景的应用,不再是纯粹的追求宽带互联,而是面向各个行业互联互通的需求。最直观的变化就是通信带宽骤增,继而对芯片的数据处理能力也有了更高要求。芯片复杂度和功耗也相应增加,芯片工艺也需要相应升级。
“高吞吐率、低功耗、高可靠、低成本是评价通讯芯片的几个基本要素,但是这些要素彼此之间又是相互制约的。”龙红星指出,“一般的车载MCU规模都不大,作为主控芯片更多要求稳定性和安全性,所以对工艺要求相对偏低,目前一般以40纳米或相近工艺为主。但是通讯芯片为满足车载通信对高速率、低延时、低功耗、高可靠、低成本等多个维度的要求,要确保在芯片规模大幅增加的情况下仍然能实现低功耗、低成本,这对车联网通信芯片企业而言是个巨大的挑战。”
专注于单一领域发挥独特优势
作为一家专业从事无线通信芯片研发的国内企业,龙红星指出,宸芯科技有着绝对的竞争优势,“聚焦C-V2X通信芯片及解决方案,软件可重构芯片可实现功能和性能的持续演进,提供差异化客户定制。”
据介绍,宸芯科技C-V2X芯片CX1860、CX1910及解决方案系列,采用领先的SDR SoC技术,可通过软件重构实现性能优化及技术持续演进。C-V2X系列芯片按照车规标准设计,具有超宽工作温度,满足车载及其他恶劣环境下使用。性能强劲的AP处理器支持客户集成安全应用软件,极大降低了整机产品的复杂度和成本。本土“自主+开放”的平台能提供深度定制化服务,天然的渠道优势和较高的性价比更能契合本土车厂的需求。
对于车端而言,C-V2X通信芯片可以理解为是一种超视距传感器,其视线范围和穿透能力远高于毫米波雷达和激光雷达,每台车也只需要配备一个C-V2X通信设备。
C-V2X已经具备多元、完整的车端产品形态,宸芯科技方面认为C-V2X初期会以“前装+后装”的形式加装到车端,而随着参与的企业越来越多,终端的形态也愈加丰富和差异化。前装产品包括智能V-BOX、智能天线等,符合车规需求、成熟度更高,而智能后视镜、智能手机支架、智能行程记录仪等后装OBU产品能帮助消费者更快体验车联网带来的出行变革。
从产品供给端来看,车路协同技术当前已经迈过从无到有的阶段,与此同时,不少企业更是走在行业潮头,积极探索新趋势,注重保持技术先进性。龙红星介绍:“硬件预埋+软件OTA的方式可以更好地支撑功能和性能的不断迭代升级,不仅能够极大地缩短新技术的上市时间,也大大减少了芯片的开发成本。宸芯科技基于这些特殊需求开发出适用性较好的芯片组,具有重构能力,可以通过软件定义芯片功能,做到真正的‘换代不换芯’。”
产业规模化仍需多方协同配合
车联网芯片正在风口上,若按照当前3亿台汽车保有量测算,每年新增车辆2000万-3000万台,对芯片企业而言这是一个非常有吸引力的市场。龙红星告诉记者,“业界同仁普遍预测到2024-2025年,C-V2X年市场销量有望超百万级,这也是C-V2X标准规模产业化的重要标志。”
他指出,在测试范围上,C-V2X的辐射区域越来越大,也获得越来越多的实地测试成功。“如果从技术角度来看,其实C-V2X早已经可以满足量产需求,而在实际测试中,无论是北京的顺义示范区还是上海、长沙等示范区,C-V2X均已得到了很好的实践效果。”龙红星说,“商业化道路似乎已经近在咫尺。”
智能网联汽车时代,以车规芯片为基础和核心的汽车电子是竞争主战场,随着主机厂与芯片厂商合作耦合度更深、定制化程度更高,汽车芯片需要满足更高的性能需求,提供更安全可靠的解决方案。对于国内芯片企业而言,这既是发展的机遇,更是其不可推卸的使命。
当前,车路协同技术正处在规模化落地的关键时期,需要将前沿技术与切实可感的整车零部件相结合,在保证可操作性的情况下提供量产服务;只有真正将路端部署、车端部署等跟交通系统结合起来,才是迈出实际应用的第一步,这是目前行业普遍关注的重点,也是难点。
“渗透率不足是我们下一步需要着手关注的重点。”龙红星表示,“2020年11月发布的《智能网联汽车技术路线图2.0》中提出,2025年实现C-V2X终端新车装配率达50%,2030年C-V2X终端新车装配基本普及。如何提高C-V2X装配率,是政策推进,还是商用模式推进,目前还没有结论。但是我们相信,在‘聪明的车’与‘智慧的路’双轮需求驱动下,‘5G+C-V2X’车路协同必将成为中国特色智能交通和智能驾驶的发展模式。国内C-V2X全产业链已经基本打通,技术和产品亦不再是产业化短板,相信在运营主体和商业模式逐渐明晰后,规模产业化会很快到来。”
迈入“十四五”,车联网进入规模化部署和应用的新时期,作为汽车、信息通信、交通等跨行业融合的新型产业生态,车联网仍然需要各方在技术路径、产业发展规划、基础设施建设、应用实践等方面加强协同。