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电动汽车对芯片IP供应商意味着什么?

2021-08-31 Benny Har-Even,Imagination Technologies内容经理 阅读:
电动车正经历着天翻地覆的变化。智能化、自动化、移动计算平台……这些关键词承载着我们对未来车辆的想象。汽车制造产业的所有参与者正推动这场变革…

第二次电动车(EV)革命俨然即将发生。第一次革命是在1960年代,你可能会很惊讶地发现,当时在英国道路上的电池电动车,据称比世界各地的所有电动车加总起来更多。那正是典型的英国低调作风,当时的电动车最高时速据说大约每小时15英哩——为什么?因为它们是牛奶运送车(milk float)。IwDednc

相较之下,今日的电动车更像是移动中的船只。2016年,特斯拉(Tesla)Model S曾被誉为“全球速度最快的量产车”。尽管新冠疫情(COVID-19)爆发,2020年时特斯拉Model 3依旧在世界各地的销售排行榜占据主导地位。汽车产业的其他竞争业者当然不想让特斯拉专美于前,到2021年时,电动车市场竞争变得更加激烈,大多数主要汽车制造商,从福特(Ford)、福斯(Volkswagen)到捷豹(Jaguar)、奔驰(Mercedes Benz)都将推出纯电动车。IwDednc

那么,对于半导体电子产品知识产权(IP)公司来说,这场即将到来的革命意味着什么?以Imagination Technologies为例,至今已为汽车产业提供IP设计服务超过15年了,如今,在前三大车用SoC供应商中就有两家是Imagination的客户,并在应用处理器(AP)GPU市场占有率方面名列前茅。凭借最新的XS GPU系列,Imagination专注于为先进驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶(AD)提供下一代应用所需的计算能力,以及支持驾驶舱中需求日益增强的绘图显示功能。IwDednc

然而,随着汽车产业逐渐转向电动车,将会对于车用GPU和人工智能(AI) IP供应商带来什么?EV和IP之间是否存在直接关联性?IwDednc

根据Imagination首席功能安全工程师David Higham的说法,“从个人观点来看,我认为电动车相当激动人心。从环境角度来看,我们越能够摆脱燃烧化石燃料,对于大家就更有利;从技术角度来看,如果你考虑将电动传动系统与自动驾驶整合,这将会是Imagination以及整个汽车产业的重要机会。”IwDednc

Imagination汽车业务资深总监Jamie Broome对此表示赞同。“你不需要电动传动系统来实现自动驾驶——Uber/Volvo的合作证明了这一点。”他表示,EV是变革的催化剂,这就是它对我们至关重要的原因——它让我们远离汽车系统效率低落的时代。电动车在使用燃料方面效率更高,目前之所以继续使用化石燃料,只是因为它们仍然相对易于从地面提取。”IwDednc

事实上,特斯拉的使命宣言只谈到从化石燃料转向清洁能源,没有提到自动驾驶技术。电力确实是一种本质上比汽油、天然气更高效的推进方式。根据美国环境保护署(Environmental Protection Agency;EPA)的数据,EV将电网中超过77%的电力转化为车轮驱动力,相较之下,汽油车只能将燃料中储存能量的12-30%转化为车轮驱动力。IwDednc

Broome指出,内燃引擎已经调整并优化了100多年,但现在该技术逐渐接近生命周期了。BMW的口号是“终极驾驶机器”(The Ultimate Driving Machine),字面上来看是对的。其内燃引擎被广泛认为是世界上最好的,但其“终极”在某种意义上来说是指最后——即汽油之路的终点,这让目前的所有研发黯然失色。IwDednc

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Cosworth V12Gordon Murray的新款超级赛车提供动力。IwDednc

那么,目前最大的问题,也就是消费者最关注的电动车续航里程进展如何?这可能是迄今仍然无法解决的问题。Broome表示,我最近租赁了一辆BMW i3,由于电量较低,可能无法支撑整个上班行程,因此我把所有能关的东西都关掉了:收音机、空调、屏幕,唯一运作的就是引擎,而这也确实发挥作用。但事情就是这样——当你试图达到最高性能时,一旦打开收音机,将失去一英哩续航力。但是,电池每年都在进步,正如电动引擎比内燃引擎表现更好一样,其续航能力很快就会超越它们了。IwDednc

提高效率的驱动力

效率是车辆最新且重要的指标,特别是当增加自动驾驶能力,同时也需要大量传感器时,这些都增加了汽车重量以及直接拉升了功率需求,这两者都对续航里程产生了负面影响。IwDednc

Imagination人工智能资深产品营销总监Andrew Grant表示:在电动车领域中,(对于自动驾驶)您将使用大量的计算能力,因此必须试着从电池中获得最佳充电周期。他指出,在E级方程式(Formula E)电动赛车系列中,优化管理电池的算法,而这些算法正在转化落实于更实用的日常电动车中。同时,汽车电子产品数量大增的趋势与众所关注的节能设计之间,更存在着协同效应。 IwDednc

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E级方程式电动赛车为上路行驶的车辆电池设计提供有效参考信息。IwDednc

车辆中需要使用大量电子控制单元(ECU),而ECU数量是需要解决的一个关键问题。一辆典型的车子可能包含100多个不同的ECU,以用于电动车窗、车载娱乐(IVI)、燃油系统、环景行车辅助系统、卫星导航、EV传动系统等。这意味着车子有很多冗余处理,它不仅是一个成本问题,当你试图尽可能获得最多电力时也是一个消极因素。IwDednc

Broome表示,现在的机会是尽可能合乎逻辑地整合ECU,鼓励处理器重复使用(使用虚拟化等技术),并采用因应高能效的技术。IwDednc

从引擎到屏幕

当谈到何时能改变“引擎是区别车子关键参数”这个僵化的想法时,Grant呼应了Broome的看法。“如果你审视Mercs、BMW及Detroit等豪华车款,他们都与引擎密切相关,但我们会发现,当每辆车都装配相同的电动马达时,我们对引擎的兴奋将被其它东西所取代。”IwDednc

而这些东西就是功能——你之所以能在车上做各种事,它主要来自针对驾驶人的ADAS,或者是为乘客提供观看电影的功能。一旦完全自动驾驶到位,乘客最终将成为主要的“驱动力”)。从这个意义上说,车子将会变得更像是智能手机——移动计算平台。IwDednc

为了引证这一点,Higham提到了他最近试驾Honda E新车的经历,该车载仪表板有一个大型屏幕。他表示,“让我惊讶的是,我宁愿做一位乘客,坐在里边看电影,而不是开车!”IwDednc

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电动车的屏幕是一项重要的关注焦点。IwDednc

当然,电动车通常由大尺寸屏幕控制,主要置于中央(最常见的是特斯拉),或者平行放置。没错,这种基于屏幕的体验也可以出现在传统内燃引擎传动系统的车辆,但在“柴油门”事件之后,很明显地,这不是汽车产业的发展方向。为了节省化石燃料和降低运行成本,电力是走向绿色未来的唯一出路。IwDednc

正如Imagination营销长David Harold所观察的:“汽车制造商在审视世界、化石燃料和气候时,他们意识到正面临成为下一个Phillip Morris的风险;即没有人愿意与落后产业联系在一起。”IwDednc

电动车是新的智能手机

Harold表示,“用户拥有智能手机,当他们坐进车内,看到这个基础级、更新缓慢的“爬行式”导航在旧式屏幕上显示。他们会问:“为什么我的智能手机如此令人惊艳,而车子却如此糟糕,这辆车甚至还花了我35,000英镑。这就是期望差距。”IwDednc

归根结底,电动车对于其所代表的对象非常重要——亦即一个充斥着各种可能的新世界,远离化石燃料和机械复杂性,转向一个流线型、简单易用且强大的智能装置。这些智能装置实际上正围绕在我们的周围,不管是手动还是自动,它们正智能、安静且高效率地带着我们全速前进。IwDednc

责编:Jenny LiaoIwDednc

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