自动驾驶领域的域控制器能够使车辆具备多传感器融合、定位、路径规划、决策控制的能力,通常需要外接多个摄像头、毫米波雷达、激光雷达等设备,完成的功能包含图像识别、数据处理等。不再需要搭载外设工控机、控制板等多种硬件,并需要匹配汽车芯片运算力强的处理器,从而提供自动驾驶不同等级的计算能力的支持,汽车芯片主要在于芯片的处理能力,终目标是能够满足自动驾驶的算力需求,简化设备,提高系统的集成度。算法实现上,自动驾驶汽车通过激光雷达、毫米波雷达、摄像头、GPS、惯导等车载传感器来感知周围环境,通过传感器数据处理及多传感器信息融合,以及适当的工作模型制定相应的策略,进行决策与规划。在规划好路径之后,控制车辆沿着期望的轨迹行驶。域控制器的输入为各项传感器的数据,所进行的算法处理涵盖了感知、决策、控制三个层面,终将输出传送至执行机构,进行车辆的横纵向控制。由于要完成大量运算,域控制器一般都要匹配一个汽车芯片运算力强的处理器,能够提供自动驾驶不同级别算力的支持,目前业内有NVIDIA、华为、瑞萨、NXP、TI、Mobileye、赛灵思、地平线等多个方案。但中间也会有一些共性,比如在自动驾驶系统中。模数混合SOC集成汽车芯片在车灯微步进电机的应用案例。天津汽车阀门控制汽车芯片方案
汽车芯片防夹车窗应用客户需求多样,DCM功能配置可拓展经济型、舒适型、豪华型等不同级别车型根据功能选择一拖一、一拖二或一拖四等解决方案。•DCM电路中引脚一般保持在40~80位之间;在经济型与舒适性的车型中的DCM根据需求常配置40~60位引脚之间一拖四方案,其中控制四个车窗、中控门锁、两个后视镜等基本功能,其它舒适性与安全性功能会根据车型需求进行相应的增减;在豪华车型中的DCM根据需求常配置60~80位引脚之间的一拖一方案,除了控制门锁、后视镜、车窗升降器和辅助照明外,还会有转向灯/闪光灯、车门外部灯、除霜器、甚至电动防眩目等功能;•DCM设计时预留合理范围内的冗余,建议10%左右,有利于未来的功能拓展;户外电源集成芯片汽车芯片定制化开发替代VR48纹波防夹车窗天窗操作器集成汽车芯片。
汽车芯片投资的逻辑,看势能,对于某一个领域要有结构性的变化,比如黑芝麻智能自研的高性能自动驾驶芯片,从汽车智能化角度来看,这是一个大的趋势。中国的客户现在都在选择中国的芯片公司合作。第二,要看我们的人才是否也到位了,汽车芯片非常复杂,对人才质和量的要求都高。第三是做时间的朋友,这和公司的运营方式有关,比如如何去打好基础,过去的经验、资源等等积累,带来哪些元器件的变化。团队方面,希望是一个balance的团队,比如说两人或者三个人过去合作过,也尤其关注他们的商业能力。希望去做一些前瞻性的科技方面的投资,这个领域里,大公司也没有特别强,小公司也有机会。半导体这领域也是遵循同样的逻辑,半导体领域的一些更长期的投资机会,比如曦智科技,是用光子计算的方法去做深度学习的加速,可能近两三年不会有商业化,但在5年以后可能产生一个很大的收益。腾云芯片专门做模数混合车规芯片研发。随着半导体产业链往上游去走,我们也会投一些材料公司,例如下一代半导体材料的氧化物。选择的芯片领域准入门槛一定要比较高,比如像汽车芯片,它需要很长的一个车规级认证;
2021年是国产替代大年,缺芯和国产替代,为国内半导体公司打入手机、家电、汽车、光伏等供应链创造巨大机遇。同时,国内半导体公司非常争气,产品线不断突破,在PMIC、SOC、MCU、IGBT、ADC、IPM都有长足的进步,抓住了非常难得的弯道超车机会,市场份额提高,销售爆发。2020年中国半导体自给率或在15.9%左右,其中汽车芯片自给率不足5%。其中各类芯片中MCU为紧缺,国内MCU控制芯片为薄弱。在“中国芯”亟待突破“卡脖子”难题的背景下,2021年中国在IC设计、晶圆制造、封装测试三个领域都加大投资力度,有35家相关公司IPO募集资金合计528.38亿元。热门赛道TOP5为射频、功率、第三代半导体、模拟IC以及EDA/IP。汽车芯片比如激光毫米波雷达也是今年投资的大热领域。汽车热管理汽车芯片产品定义Tier1主机厂商定制化开发需求,长安汽车,吉利汽车,比亚迪汽车厂。
自动驾驶汽车芯片结构:以“CPU+GPU+NPU”的SoC异构方案为主。以英伟达自动驾驶主控计算芯片Xavier系列为例,该SoC芯片主要包含控制单元、计算单元、AI加速单元三大模块:(1)控制单元(CPU):基于ARM架构的8核CarmelCPU;(2)计算单元(GPU):基于NVIDIAVolta架构,在20W功率下单精度浮点性能可达到1.3TFLOPS,Tensor**性能为20TOPS,当功率提升到30W时,算力可达到30TOPS,性能强劲且具有可编程性;(3)ASIC(AI加速单元):包含深度学习加速器(DLA,DeepLearningAccelerator)和可编程视觉加速器(PVA,ProgrammableVisionAccelerator)两个ASIC芯片,旨在提高CPU性能(perf/watt)。智能座舱SOC的汽车芯片产品定义Tier1主机厂商定制化开发需求,长安汽车,吉利汽车,比亚迪汽车厂。天津汽车阀门控制汽车芯片方案
提供防侧撞后视镜汽车芯片委托定制开发,高度集成的SOC芯片方案。天津汽车阀门控制汽车芯片方案
嵌入式BCM解决方案嵌入式软件日益重要的作用是定义汽车芯片开发的主要趋势之一。对复杂嵌入式汽车解决方案的需求主要来自这些系统的小尺寸。到2021年,嵌入式软件开发市场预计将达到2330亿美元。先进的嵌入式电子设备使汽车制造商能够在汽车中实施新的定位导航仪,诊断潜在故障的症状,并避免过早更换机械部件。到2021年,嵌入式软件开发市场预计将达到2330亿美元。嵌入式解决方案和物联网(IoT)也用于车身控制模块设计。如今,嵌入式软件用于开发BCM的两种主要架构:集中式和分布式。与分布式架构相比,集中式架构需要更少的具有高功能的模块,分布式架构使用更少数量的模块和更多通信接口构建。分布式BCM架构更加灵活,但不可能达到集中式结构的ECU优化级别。天津汽车阀门控制汽车芯片方案
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