Почему автомобили стоимостью в десятки тысяч долларов теперь оснащаются передовыми системами помощи водителю?

Почему автомобили стоимостью в десятки тысяч долларов теперь оснащаются передовыми системами помощи водителю?

Все, что связано с автомобилями, перестраивается. Строгая иерархия, построенная на лошадиных силах и колесной базе, ослабевает. Технологии сломали суеверие бренда и также устанавливают новое равенство. Чипы ADAS переписывают технологическую эпопею, похожую на эпопею компьютерных и мобильных чипов в области автомобильного вспомогательного вождения. От гиганта в лаборатории до высококлассных нескольких продуктов, а затем быстро завершая эволюцию роста вычислительной мощности и снижения цен, в конечном итоге это принесет пользу всем. Вот почему высокоуровневое вспомогательное вождение принадлежало роскошным автомобилям стоимостью в сотни тысяч или миллионы несколько лет назад, но теперь порог резко упал. За этим отраслевая история ADAS вращается вокруг двух основных линий «доступности технологий» и «упрощения архитектуры». На пересечении некоторые технические силы с глубоким накоплением в эпоху мобильных вычислений быстро растут и пишут новую рыночную модель.

Ровно 100 лет назад, в 1925 году, автомобиль под названием «American Wonder» ехал по Бродвею в Манхэттене, Нью-Йорк. Автомобиль пошатнулся и несколько раз едва не врезался в другие автомобили, так что полиция, наконец, была предупреждена, чтобы сопроводить автомобиль, но в конце концов автомобиль все же врезался в другой автомобиль, в котором ехал кинооператор.

Журнал Time запечатлел этот знаменательный автомобиль и окрестил его «бродягой», поскольку он был очень плох в управлении.

«Американское чудо» вошло в историю, поскольку считается началом автономного вождения человека. Этот автомобиль был изобретен изобретателем Фрэнсисом П. Худиной. Радиоволны, излучаемые автомобилем, используются для управления моторной группой автомобиля, а затем управляют рулевым колесом, сцеплением и тормозами автомобиля.

Таким образом, в тот момент водителя в машине не было.

Здесь встречаются две основные линии ADAS

Прошло целых 100 лет. Где прогресс автономного вождения человека?

Согласно стандарту SAE J3016 для автономного вождения, текущим этапом является ассистируемое вождение L2, что означает, что система может непрерывно выполнять боковое и продольное управление одновременно (например, центрирование полосы + адаптивный круиз-контроль). Водитель должен следить за окружающей средой в течение всего процесса, держать руки на рулевом колесе (или продолжать прикасаться к нему) и быть готовым взять управление на себя в любой момент.

На этом этапе водитель является основным ответственным лицом за вождение, но основные навыки вождения можно передать машине.

Это действительно долгий и трудный путь. Автономное вождение существует уже сто лет, но, похоже, оно пока только на полпути.

Но скорость истории никогда не бывает одинаковой. Так же, как богатство и продукция, созданные человечеством в этом столетии, намного превышают сумму всей предыдущей истории, скорость технологии автономного вождения будет только увеличиваться и увеличиваться.

Откуда вы знаете?

Во второй половине 2023 года на рынок был выпущен Xiaopeng G6, а цена городских моделей NOA (автоматическая вспомогательная навигация вождения) была снижена до 230 000 юаней, а цена высокоскоростных моделей NOA была снижена до 210 000 юаней. Эта цена была достаточной, чтобы вызвать шок в отрасли в то время, потому что до этого, если вы хотели автомобиль, который мог бы выполнять городскую NOA, вам, по сути, приходилось тратить более 300 000 юаней.

Менее чем через два года популяризация и доступность ADAS (усовершенствованной системы помощи водителю) превзошли оптимистичные оценки людей на тот момент.

Leapmotor B10, который был предварительно продан в первом квартале этого года, использует чип Qualcomm Snapdragon 8650 ADAS и передний лазерный радар на уровне 120 000 юаней. Этого аппаратного сочетания, а также сквозной большой модели ADAS, достаточно для поддержки этой модели для достижения высокоскоростного пилотного интеллектуального вспомогательного вождения, интеллектуального вспомогательного вождения в городских условиях и парковки с памятью.

Конечно, Leapmotor B10 использует более одного автомобильного чипа Qualcomm Snapdragon. Для интеллектуальной кабины Leapmotor также выбрала текущий флагманский уровень Snapdragon 8295, чтобы помочь этой модели начального уровня с ценой менее 100 000 юаней создать аудио- и видеокабину и интеллектуальный опыт ИИ, который доступен только в массовых и даже высококлассных моделях.

По прогнозам исследовательской компании Canalys, к 2025 году уровень проникновения систем помощи при вождении уровня L2 и выше на китайском рынке достигнет 62%, при этом показатели NOA на шоссе и NOA в городах достигнут 10,8% и 9,9% соответственно.

В эту эпоху перемен многие вещи кажутся противоречивыми и нелогичными, но они обретают смысл, если хорошенько об этом подумать.

Система помощи водителю широко рекламируется, но по сравнению с объемом продаж автомобилей на внутреннем рынке, который составляет более 31 миллиона автомобилей, уровень проникновения системы помощи водителю на шоссе и в городах на самом деле ниже, чем многие себе представляют, и в будущем есть огромный потенциал для ее усовершенствования.

Можно предвидеть, что в будущем автомобили стоимостью в десятки тысяч юаней будут оснащены системой NOA для шоссе, автомобили стоимостью около 100 000 юаней будут оснащены системой NOA для шоссе и системой NOA для городских поездок, а автомобили стоимостью менее 150 000 юаней будут оснащены системой NOA для полного цикла движения, что станет нормой в автомобильной промышленности.

Это первая основная линейка ADAS на сегодняшний день: она станет дешевле и популярнее в очень короткие сроки.

Что касается второй основной линии, то она немного более скрытна. Автомобили давно уже превратились из простых механических промышленных изделий в сложные промышленные изделия, в которых переплетаются механика и электроника. В ходе этого процесса количество электронных блоков управления (ЭБУ) в автомобилях увеличилось: от традиционных систем управления двигателем, подушек безопасности, антиблокировочных тормозных систем, электроусилителей руля и электронных систем стабилизации кузова до интеллектуальных приборов, развлекательных и аудиовизуальных систем и систем помощи водителю; есть также элементы управления электроприводом, системы управления аккумулятором и бортовые зарядные системы на электромобилях, а также быстрорастущие бортовые шлюзы, T-BOX и системы помощи водителю.

При таком количестве электронных систем, упакованных в, казалось бы, огромный кузов автомобиля, недостатки постепенно становятся очевидными: вычислительная мощность рассредоточена и не может быть использована эффективно. Каждый чип контроллера имеет избыточную вычислительную мощность, но каждый работает независимо и неэффективно. Больше ЭБУ означает больше жгутов проводов, которые могут быть длиной до 2000 метров и весить 20-30 килограммов в некоторых автомобилях. Шина автомобиля сильно загружена, что делает сигналы легко потерянными.

Таким образом, электронная и электрическая архитектура автомобилей в последние годы тихо менялась, эволюционируя от сложной и хрупкой распределенной архитектуры к функциональной архитектуре контроллера домена. Согласно текущей основной классификации, существует пять основных типов контроллеров домена: домен питания (Power Train), домен шасси (Chassis), домен кузова (Body/Comfort), домен кабины (Cockpit/Infotainment) и домен помощи водителю (ADAS).

Некоторые автомобильные компании будут и дальше централизовать контроллеры доменов и интегрировать их в трехдоменную архитектуру «Контроллер домена транспортного средства (VDC), Контроллер домена помощи водителю (ADC, Контроллер домена ADASAD) и Контроллер домена кабины (CDC)».

Но трехдоменная архитектура — это еще не все.

Появляется концепция «интеграции кабины и водителя», и отрасль надеется, что один чип SoC сможет управлять ADAS и интеллектуальной кабиной.

Платформа Snapdragon Ride Flex (включая Qualcomm Snapdragon 8775), представленная на выставке CES 2023, сможет поддерживать как интеллектуальные функции кабины, так и функции ADAS с помощью одного SoC. На Шанхайском автосалоне BAIC и Qualcomm объединились, чтобы представить первую в мире платформу искусственного интеллекта для слияния кабины и водителя. В настоящее время существует несколько проектов на основе интегрированного чипа Snapdragon 8775 для кабины и водителя, проходящих дорожные испытания, и ожидается, что вскоре мы увидим официальную модель интегрированного решения для кабины и водителя.

Вышеупомянутый Leapmotor B10 использует решение one-box с двумя чипами Snapdragon для ADAS и интеллектуальной кабины. Преимущества этого решения — высокая интеграция и низкая стоимость системы. Решение one-chip, которое объединяет кабину и водителя, еще больше снизит стоимость автомобильного оборудования, уменьшит задержку системы и улучшит возможности совместной работы с данными.

Учитывая текущее положение платформы Qualcomm Snapdragon Cockpit в отрасли и быстрый рост числа чипов ADAS, а также тот факт, что платформа Qualcomm Snapdragon Ride Flex поддерживает одновременную работу функций ADAS и программного обеспечения кабины на общей аппаратной архитектуре, алгоритмы, ранее разработанные производителями для платформы Snapdragon Cockpit и платформы Snapdragon ADAS, можно легко перенести на новую интегрированную платформу кабины, что значительно сокращает затраты на разработку.

На саммите Qualcomm Snapdragon в октябре 2024 года компания Qualcomm представила новую платформу ADAS — Snapdragon Ride Elite (Snapdragon Ride Elite, SoC которой включает Snapdragon 8797), которая поддерживает более 40 камер и мультимодальных датчиков, реализует сквозное слияние датчиков на основе ИИ и может генерировать высокоточное и надежное 360-градусное полное покрытие внешней части транспортного средства; она также поддерживает работу больших сквозных алгоритмов Transformer и других, может обрабатывать данные и поддерживать принятие решений в реальном времени для помощи водителю L3 и L4.

На данный момент два основных направления ADAS имеют четкую дорожную карту и пересечение:

• Платформа Snapdragon Ride (Snapdragon 8620): эквивалентная разреженная вычислительная мощность 100+TOPS, в основном для высокоскоростных NOA
• Платформа Snapdragon Ride (Snapdragon 8650): эквивалентная разреженная вычислительная мощность 200 TOPS, в основном для городских NOA
• Платформа Snapdragon Ride Flex (Snapdragon 8775): интеграция с водителем, интеграция с кабиной и ADAS
• Платформа Snapdragon Ride Extreme Edition (Snapdragon 8797): поддерживает высокопроизводительную интеграцию ADAS и салона с водителем, ориентированную на будущее слияния кабины и ADAS

Если взять в качестве примера Qualcomm Snapdragon 8775, который будет представлен в ближайшее время, то, по оценкам отрасли, по сравнению с комбинацией популярного чипа для кабины среднего класса Snapdragon 8155 и экономичного чипа ADAS Snapdragon 8620 общая стоимость системы на базе одного решения Snapdragon 8775 снизится как минимум на 20%.

Видно, что популяризация ADAS может быть достигнута и дальше за счет технологической эволюции интеграции салона и водителя, а платформа Qualcomm Snapdragon Ride как раз находится на пересечении дороги и пункта назначения.

Двойной спирали технологической эволюции и коммерческой реализации нужна точка соединения

Хотя идея автономного вождения зародилась еще в 1925 году, а автомобиль «American Wonder» олицетворяет видение человечеством будущего вождения, на самом деле современный технический путь на основе ADAS (опирающийся на компьютерное зрение и машинное обучение) сформировался лишь в 1970-х и 1980-х годах: исследования японской лаборатории машиностроения Цукуба и американского университета Карнеги-Меллона представили технологии камер и нейронных сетей искусственного интеллекта соответственно.

Видно, что от замысла до правильного пути прошло полвека, и почти полвека — от правильного технического маршрута до точки, когда он может выйти за пределы лаборатории и стать актуальным для всех.

После того, как этот длинный путь установлен, развитие от лабораторной технологии до популяризации часто проходит в ритме «Тик-так». В течение некоторого периода времени технология должна быть ориентирована на производительность и оставлять достаточную избыточность производительности; в другой период времени технология должна оптимизировать производительность, чтобы наилучшим образом использовать каждый бит производительности.

То же самое касается и сферы помощи водителю. За последние два года мы увидели, как многие автомобилисты устанавливали в свои автомобили высокоуровневые вычислительные чипы независимо от стоимости, а затем не могли ими пользоваться…

Ритм «Тик-так» технологического развития в области ADAS достиг этапа наилучшего использования ресурсов и снижения затрат.

Например, на базе платформы Snapdragon Ride (Snapdragon 8650) поставщик решений ADAS Zhuoyu Technology выпустил базовое решение ADAS с функцией NOA. Стоимость оборудования составляет около 7000 юаней, что является чрезвычайно рентабельным в отрасли.

К 2025 году, когда высокоскоростные и городские NOA перейдут из разряда узкоспециализированных в массовый рынок, автомобильные компании, поставщики решений и потребители начнут беспокоиться не о показателях вычислительной мощности, а о том, кто может обеспечить более высокую эффективность системы, более высокую экологическую адаптивность и более экономичный путь доставки при разумной вычислительной мощности и энергопотреблении.

Интересно, что те, кто больше заинтересован в интегрированном решении «кабина-водитель», — это автомобильные продукты в основном ценовом диапазоне. Для продуктов в ценовом диапазоне 100 000–200 000 юаней перетягивание каната между опытом и стоимостью является наиболее интенсивным. «Я хочу это, это и это» — ежедневное определение продуктов. Поэтому интегрированное решение «кабина-водитель» на одном чипе, которое требует не только умной кабины, ADAS, но и снижения затрат, стало единственным путем вперед.

На самом деле, нетрудно понять, что развитие решений ADAS очень похоже на путь развития аккумуляторов и выносливости электромобилей. В прошлом, когда электромобили хотели добиться длительной выносливости, первое, что приходило в голову, было установить аккумулятор с высокой плотностью энергии и большой емкостью, предпочтительно тройной литиевый аккумулятор емкостью 100 кВт·ч. Однако стоимость и вес было трудно контролировать. Поэтому многие автопроизводители позже начали оптимизировать аспекты снижения сопротивления воздуха, снижения веса кузова, управления аккумуляторами, двигателями и электронными элементами управления, а также терморегулирования, что также позволило литий-железо-фосфатному аккумулятору емкостью 70 кВт·ч обеспечить хорошую выносливость.

Когда дело доходит до ADAS, самый простой и самый жестокий подход — напрямую использовать чип с самой высокой вычислительной мощностью. Однако, если посмотреть на стоимость, то цена одного чипа составляет почти десятки тысяч юаней, а потребляемая мощность чипа при полной нагрузке составляет 280 Вт. Модели Volkswagen и модели с топливным двигателем определенно не стоят этого.

Таким образом, такие продукты, как Snapdragon 8650 и Snapdragon 8620, обеспечивают баланс между производительностью, энергоэффективностью и стоимостью, а также являются универсальными и простыми в разработке, поэтому они могут лучше справиться с задачей популяризации и доступности ADAS.

На Шанхайском автосалоне этого года генеральный директор поставщика решений ADAS Momenta Цао Сюйдун вспомнил небольшую деталь своего предыдущего сотрудничества с Qualcomm:

Мы были первыми в мире, кто выпустил решение Snapdragon 8620. В то время Qualcomm еще не выпустила свой план продукта для Snapdragon 8620. Они обсудили с нами, каковы потребности китайского рынка и требования к стоимости. Выслушав нас, Qualcomm посчитала, что это очень правильно, и полностью поддержала это. К моменту нашей второй встречи Qualcomm уже выпустила чип Snapdragon 8620 и демонстрационную версию, которая поддерживала пассивное охлаждение. Это было так быстро, что мы были очень шокированы и почувствовали, что скорость была очень быстрой, особенно скорость Китая.

Основная идея заключается в том, что, во-первых, совместные темпы исследований и разработок Momenta и Qualcomm довольно быстры, и Qualcomm очень быстро реагирует на потребности клиентов; во-вторых, многие клиенты автомобилей Momenta очень чувствительны к стоимости и рассеиванию тепла. Это связано с тем, что многие транспортные средства, работающие на топливе, теперь также нуждаются в ADAS, но их внутренняя архитектура чувствительна к энергоэффективности оборудования и расходам на управление температурой, поэтому им нужны дешевые и энергоэффективные чипы ADAS.

Leapmotor B10, который уже был выпущен на рынок, или Momenta и Zhuoyue, которые предоставляют общие решения ADAS на основе чипов Qualcomm Snapdragon Ride, и Bosch и Desay SV, которые предоставляют интегрированные решения для кабины и водителя на основе платформы Qualcomm Snapdragon Ride Flex, все это доказывает, что в ADAS существует двойная спираль технологической эволюции и коммерческой реализации. Связующим звеном этой двойной спирали является платформа чипов ADAS с достаточной вычислительной мощностью, низкой стоимостью, эволюцией и простой разработкой.

Согласно официальным данным Qualcomm, с 2016 года платформа Snapdragon Ride была проверена в более чем 60 странах и регионах по всему миру и продолжает развиваться и оптимизироваться. В настоящее время более 20 автопроизводителей объявили о запуске или разрабатывают модели с функциями ADAS на базе платформы Snapdragon Ride. К ним относятся такие мировые автопроизводители, как BMW Group, General Motors, Renault Group, Stellantis Group и Volkswagen Group, а также многие китайские автопроизводители, такие как BAIC Group, Beijing Hyundai, Chery, FAW Group, Leapmotor, SAIC-GM и SAIC Volkswagen.

Qualcomm также рассказала о том, что, по ее мнению, интегрированная чип-платформа кабины пилота снижает общую стоимость спецификации и упрощает вычислительный процесс, а также о ее влиянии на сокращение задержек системы и повышение пропускной способности данных; также она упомянула совместимость с прошлым и поддержку будущего:

Инструменты интеграции и развертывания упрощают процесс интеграции новых систем в существующие автомобильные технологии. Они поддерживают ключевые протоколы связи, такие как CAN, LIN и Ethernet.

Snapdragon Ride также использует генеративный ИИ для улучшения опыта вождения путем персонализации настроек на основе поведения и предпочтений водителя. Генеративный ИИ также может предсказывать действия водителя на основе прошлых моделей поведения, что позволяет системе предвидеть и снижать потенциальные риски.

Платформа Snapdragon Ride предоставляет инструменты тестирования на основе реальных данных и моделирования для создания контролируемой тестовой среды, поддерживающей строгое тестирование, проверку и итеративную оптимизацию.

От лабораторий Университета Карнеги-Меллона до коммерческих исследований ADAS компанией Google, а затем и до коммерческой реализации крупными отечественными автопроизводителями на разных уровнях, в разных технических направлениях и разных ценовых сегментах, а также постепенно сближающихся и четких технических направлений, точка соединения между ними, естественно, требует технологической доступности и упрощенной технической структуры.

Наиболее успешными рынками потребительской электроники в истории человечества являются ПК и смартфоны, которые дали жизнь аппаратному бизнесу и программным экосистемам и даже стали главной движущей силой экономического роста той эпохи. Прогресс полупроводников сыграл жизненно важную роль в этих двух изменениях.

Будучи крупнейшим в мире рынком отдельной категории за исключением рынка недвижимости, автомобильная промышленность долгое время не отдавала приоритета полупроводникам, но на этот раз все по-другому.

Автомобиль и его изобретатель, который 100 лет назад разбился на улицах Манхэттена, угадали исход, но из-за ограничений того времени они не знали, что в этом процессе полупроводники станут основным элементом для достижения помощи водителю, и что автомобиль, который был символом высшего общества в то время, станет жемчужиной индустриализации и продуктом, который большинство людей могли себе позволить. Этот продукт положил начало всеобъемлющей революции ADAS.

#Добро пожаловать на официальный публичный аккаунт WeChat iFanr: iFanr (WeChat ID: ifanr), где вам будет представлен еще более интересный контент как можно скорее.

iFanr | Исходная ссылка · Просмотреть комментарии · Sina Weibo