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智能座艙平臺研究:硬件平臺功能越聚越多,軟件平臺成為布局重點

 yeshuheng 2021-01-23

佐思汽研發(fā)布《2020年全球及中國汽車智能座艙平臺研究報告》。

座艙電子系統(tǒng)一般是指中控、全液晶儀表、HUD、后座娛樂系統(tǒng)、智能音響、車聯(lián)網(wǎng)模塊、流媒體后視鏡、遠程信息處理系統(tǒng)等組成的一整套系統(tǒng)。

智能座艙系統(tǒng)是指以座艙域控制器為中心,在統(tǒng)一的軟硬件平臺上實現(xiàn)上述座艙電子系統(tǒng)功能的,并融入交互智能、場景智能、個性化服務的座艙電子系統(tǒng),它也是人車交互、車與外界互聯(lián)的基礎。

智能座艙平臺則是實現(xiàn)智能座艙各項子系統(tǒng)及功能的軟硬件架構。它包含硬件和軟件兩大部分:硬件部分主要是指域控制器和各種芯片等組成的硬件平臺;軟件部分主要是指由操作系統(tǒng)、Hypervisor、中間件、支撐工具等組成的軟件平臺。

隨著芯片、軟件等技術的不斷提高,一芯多屏多系統(tǒng)的一體化座艙平臺成為下一代座艙的主流趨勢。一方面可以實現(xiàn)系統(tǒng)整合、降低成本;另一方面實現(xiàn)了傳統(tǒng)座艙不能滿足的多屏互聯(lián)、智能交互、智能駕駛等場景化功能需求。

目前,多家車廠已開始布局智能座艙系統(tǒng),有些車廠已實現(xiàn)搭載于部分量產(chǎn)車型,如2018年上市的奔馳A級搭載的MBUX系統(tǒng);2019年上市的紅旗HS7、EXCEED星途LX等車型搭載由東軟和英特爾等聯(lián)合開發(fā)的域控制器座艙平臺C4-Alfus2.0和C4-Pro等。

來源:佐思《2020年全球及中國汽車智能座艙平臺研究報告》

2020CES展上,路虎展出全新一代路虎Defender 90和110車型,搭載世界首創(chuàng)的雙調制解調器與雙ESIM設計,滿足在音樂播放或運行應用程序的同時完成軟件在線升級服務的功能,新車型引入了域控制器,采用的是高通?驍龍820Am汽車平臺,基于QNX虛擬機系統(tǒng)等融入了PIVI Pro信息娛樂系統(tǒng)與諸多ADAS智能駕駛輔助系統(tǒng)等多功能。

全新一代路虎Defender座艙


集成越來越多的子系統(tǒng)和功能,正成為智能座艙硬件平臺的發(fā)展趨勢。如何管理好這些子系統(tǒng)和多樣化功能,則依賴于座艙處理器和智能座艙軟件平臺的不斷進化升級。

整合再整合,功能越來越強大的智能座艙硬件平臺


智能座艙硬件平臺以座艙域控制器為主。座艙域控制器是將多個電子控制單元ECU集成到一個控制器上,在安全、體積小、功耗小,重量輕及成本低等優(yōu)勢上,通過融合集成互聯(lián)生態(tài)的實現(xiàn)無縫人機交互。
 
目前,汽車系統(tǒng)集成商均積極加快智能座艙平臺的布局,其中偉世通、Aptiv、東軟、德賽西威等Tier1的智能座艙平臺均已實現(xiàn)量產(chǎn);而大陸、松下、博世、三星、華為等也推出了新一代智能座艙平臺。未來幾年,座艙平臺領域競爭將進一步加劇。
偉世通目前是智能座艙域控制器領域的佼佼者,其SmartCore早在2018年通過搭載于奔馳MBUX系統(tǒng)上實現(xiàn)量產(chǎn)。CES2020上,偉世通展出面向中國市場的配置騰訊TAI智能系統(tǒng)的全新SmartCore智能座艙平臺,并首先搭載在2020廣汽全新純電平臺車型Aion LX車型上,另外,東風、吉利也是偉世通的合作客戶。

2020CES展上的偉世通可量產(chǎn)的SmartCore


2019年大陸展示了集成車身電子平臺(IIP),可支持QNX、Integrity和 Android等多操作系統(tǒng),具備高擴展性的新一代座艙平臺,計劃2021年實現(xiàn)量產(chǎn)。

大陸集成車身電子平臺(IIP)

2020CES上,三星推出了5G“2020數(shù)字座艙”,是三星與全資子公司哈曼合作設計,座艙平臺是基于三星Exynos Auto V9(三星汽車芯片)搭配Android 10操作系統(tǒng)打造,可支持八個顯示屏,同時運行多個程序,并集成三星物聯(lián)網(wǎng)平臺SmartThings,能夠與升級版智能語音助手 Bixby協(xié)同工作,駕駛員可使用面部識別或手機指紋識別登錄系統(tǒng),支持無線連接。

2020CES展上的三星5G“2020數(shù)字座艙”


松下的新一代智能座艙解決方案,基于松下下一代座艙域控制器SPYDR3.0,集成了松下專有的SkipGen3.0車載信息娛樂系統(tǒng)與Android 10汽車操作系統(tǒng),支持多達11臺信息或娛樂顯示器。
 
座艙域控制器的核心為座艙處理器,座艙處理器市場目前參與公司有:高通、NXP、英特爾、瑞薩、德州儀器、英偉達、全志、三星、聯(lián)發(fā)科、地平線等。其中高通、英特爾和瑞薩三家競爭力最強,競爭力最強的產(chǎn)品分別是高通820a/835A、英特爾A3900、瑞薩R-Car H3/M3。各大處理器芯片在制造工藝、內核尤其是GPU算力上均有所差異,也決定座艙硬件平臺的基礎架構水平。

軟件平臺成為差異化布局重點,未來軟件定義座艙

智能座艙軟件平臺中,虛擬層(Hypervisor)和車載操作系統(tǒng)是最重要的組成部分。Hypervisor是一種運行在基礎物理服務器和操作系統(tǒng)之間的中間軟件層,可允許多個操作系統(tǒng)和應用共享硬件。


目前主流的車載操作系統(tǒng)有QNX、Linux、Android、AliOS等,它們各有優(yōu)劣,其中QNX以高安全性優(yōu)勢統(tǒng)治汽車儀表系統(tǒng)市場;而Linux自身開源等優(yōu)勢成為了眾多定制化OS的底層系統(tǒng);而安卓和AliOS因為豐富的應用生態(tài)而日益被IVI系統(tǒng)所應用。
 
在軟件將定義汽車的趨勢下,操作系統(tǒng)成為汽車制造商智能網(wǎng)聯(lián)化布局的關鍵,也成為各新進系統(tǒng)集成商的布局重點。特斯拉自研操作系統(tǒng)成為成功案例,2019年大眾宣布巨資投入VW.OS操作系統(tǒng)的研發(fā),中國新興造車也有幾家學特斯拉自研操作系統(tǒng)。和他們不同的是,日本車企抱團支持AGL,國內新特汽車也加入AGL聯(lián)盟。

大眾VW.OS操作系統(tǒng)及汽車數(shù)字化平臺

新進供應商方面,華為、中興、阿里、百度等企業(yè)也紛紛推出自研OS。未來汽車操作系統(tǒng)市場的競爭將非常激烈,最終可能只剩下兩三家主流OS。事實上,當前車企的座艙OS主流選擇也就是三種:QNX、Android和Linux(AGL)。
 
儀表盤由于高安全性能的要求以QNX為主流,其他如IVI、副駕駛娛樂及后座娛樂系統(tǒng)等選擇Android居多。中國如吉利、長安、比亞迪、東風、長城、廣汽等本土自主品牌IVI系統(tǒng)全部基于Android 系統(tǒng),上汽基于AliOS系統(tǒng)。奧迪2019年推出基于Android的MIB3系統(tǒng);寶馬宣布2020中期推出Andriod IVI系統(tǒng)。
 
由于智能座艙需要同步支持QNX、Android、Linux等多操作系統(tǒng),因此直接運行在物理硬件之上的虛擬化平臺(Hypervisor)得到了更加廣泛的應用。Hypervisor是一種中間軟件層,可允許多個操作系統(tǒng)和應用共享硬件。Hypervisors不但協(xié)調著這些硬件資源的訪問,也同時在各個虛擬機(VM)之間施加防護。常見的Hypervisor包括QNX Hypervisor,ACRN、COQOS Hypervisor、PikeOS和哈曼Device Virtualization等。
 
QNX Hypervisor 2.0采用了黑莓64位嵌入式操作系統(tǒng)QNX SDP 7.0,允許開發(fā)人員把多個操作系統(tǒng)統(tǒng)一到單一的計算平臺或SoC芯片,能夠支持運行 QNX Neutrino、Linux 以及 Android 等操作系統(tǒng);偉世通、電裝、馬瑞利、威馬汽車等座艙平臺均采用QNX Hypervisor 虛擬化技術。

基于QNX Hypervisor的座艙平臺

《2020年全球及中國汽車智能座艙平臺研究報告》目錄






01

智能座艙平臺發(fā)展概述


1.1 汽車智能座艙平臺定義

1.2 多屏聯(lián)動等新功能推動智能座艙平臺發(fā)展

1.3 大眾統(tǒng)一汽車電子架構

1.4  SVA智能汽車新架構

1.5 汽車座艙的發(fā)展方向

1.6 單SOC芯片趨勢

1.7 智能座艙平臺軟硬件系統(tǒng)架構

1.8 座艙軟硬分離趨勢明顯

1.9 產(chǎn)業(yè)鏈融合跨界趨勢

1.10 國外主要座艙平臺解決方案對比

1.11 國內主要座艙平臺解決方案對比

1.12 全球主要整車廠智能座艙平臺概述

1.13 主要整車廠座艙產(chǎn)品構成情況

02

智能座艙硬件平臺


2.1 智能座艙硬件平臺現(xiàn)狀和趨勢

2.1.1 傳統(tǒng)座艙多個ECU的整合

2.1.2 座艙域控制器的設計示例

2.1.3 座艙處理器市場格局

2.2 智能座艙處理器

2.2.1 座艙處理器代表產(chǎn)品

2.2.2 主要座艙處理器對比

2.3 座艙處理器主要廠商及產(chǎn)品

2.3.1 用于座艙處理器的瑞薩R-CAR系列

2.3.2 英特爾A3900處理器

2.3.3 高通座艙處理器:820A

2.3.3 高通驍龍座艙處理器:第三代座艙SoC

2.3.4 英偉達Parker深度學習座艙處理器

2.3.5 NXP座艙處理器

2.3.6 TI座艙芯片

2.3.7 三星座艙處理器

2.3.8 全志科技座艙處理器

2.3.9 聯(lián)發(fā)科座艙芯片

2.3.10 地平線車規(guī)級座艙芯片

2.4 智能座艙硬件平臺

2.4.1 座艙硬件平臺

2.4.2 座艙域控制器發(fā)展趨勢和對行業(yè)的影響

2.4.3 典型座艙域控制器廠商方案及其客戶

2.4.4 全球智能汽車座艙域控制器市場規(guī)模預計

2.5 智能座艙硬件平臺主要廠商

2.5.1 偉世通座艙域控制器

2.5.2 大陸集成車身電子平臺

2.5.3 電裝Harmony Core

2.5.4 松下SPYDR

2.5.5 英特爾座艙平臺

2.5.6 Aptiv集成式駕駛艙控制器

2.5.7 三星座艙硬件平臺

2.5.8 華為智能座艙

2.6 智能座艙硬件平臺應用案例

2.6.1 奔馳A級

2.6.2 合眾汽車

2.6.3 特斯拉

2.6.4 路虎Defender

2.6.5 大眾汽車

03

智能座艙軟件平臺


3.1 智能座艙軟件平臺的構成和趨勢

3.1.1 什么是智能座艙軟件平臺

3.1.2 車載操作系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

3.1.3 安卓領先IVI操作系統(tǒng)市場

3.1.4 車載底層操作系統(tǒng)市場份額

3.1.5 在底層操作系統(tǒng)上的二次開發(fā)

3.1.6 多操作系統(tǒng)下,虛擬機成為必然選擇

3.2 主要車載操作系統(tǒng)及廠商

3.2.1 BlackBerry QNX

3.2.1.1 BlackBerry簡介

3.2.1.2 QNX座艙軟件平臺解決方案

3.2.1.3 黑莓在汽車領域的近期合作

3.2.2 Linux&AGL

3.2.3 Android & Andriod Auto

3.2.4 AliOS

3.2.5 大眾VW.OS

3.2.6 華為鴻蒙OS

3.3 Hypervisor

3.3.1 QNX Hypervisor

3.3.2 ACRN

3.3.3 COQOS Hypervisor

3.3.4 PikeOS

3.3.5 EB Corbos Hypervisor

3.3.6 哈曼Device Virtualization

04

全球智能座艙系統(tǒng)集成商研究


4.1 哈曼

4.1.1 哈曼簡介

4.1.2 哈曼智能座艙解決方案

4.1.3 哈曼ExP解決方案

4.1.4 支持5G的“2020數(shù)字駕艙”

4.1.5 近期合作動態(tài)

4.2 偉世通

4.2.1 簡介

4.2.2 產(chǎn)品線

4.2.3 偉世通未來座艙

4.2.4 偉世通SmartCore

4.2.5 偉世通與騰訊合作座艙域控制器

4.2.6 偉世通座艙顯示趨勢

4.3 佛吉亞

4.3.1 公司簡介

4.3.2 佛吉亞汽車電子產(chǎn)品線

4.3.3 佛吉亞CIP

4.3.4 佛吉亞智能座艙布局及合作

4.4 Aptiv

4.4.1 Aptiv簡介

4.4.2 新一代智能車輛架構SVA

4.4.3 Aptiv信息娛樂系統(tǒng)

4.5 Bosch

4.5.1 簡介

4.5.2 博世多媒體事業(yè)部

4.5.3 Bosch融控產(chǎn)品系統(tǒng)結構

4.5.4 博世多媒體座艙OSS軟件架構

4.5.5 博世多媒體域架構

4.5.6 ADIT座艙圖形處理架構

4.5.7 博世未來駕艙(上海)技術中心

4.6 大陸集團

4.6.1 簡介

4.6.2 Continental Automotive Group

4.6.3 大陸IIP

4.7 Denso

4.7.1 簡介

4.7.2 Harmony Core

4.7.3 Denso駕駛員狀態(tài)監(jiān)測

4.7.4 電裝近期動態(tài)

4.8 松下

4.8.1 松下汽車業(yè)務

4.8.2 松下座艙電子布局

4.8.3 松下新一代互聯(lián)電子座艙解決方案

4.8.4 松下座艙電子計算架構

4.8.5 松下座艙電子物理架構實例

4.8.6 松下一體化中控屏

05

中國智能座艙系統(tǒng)集成商研究


5.1 德賽西威

5.1.1 簡介

5.1.2 營收情況

5.1.3 德賽西威新產(chǎn)品進展

5.1.4 智能座艙

5.1.5 與新思科技合作虛擬座艙

5.1.6 理想智造ONE智能駕駛艙訂單

5.1.7 在電咖天際ME7實現(xiàn)五屏交互

5.2 東軟集團

5.2.1 東軟集團簡介

5.2.2 業(yè)務及全球布局

5.2.3 東軟汽車電子布局

5.2.4 東軟睿馳

5.2.5 東軟智能座艙系統(tǒng)

5.2.6 C4-Alfus

5.2.7 C4-Alfus 2.0

5.2.8 一機四屏智能座艙

5.2.9 C4 Pro智能座艙系統(tǒng)

5.2.10 合作伙伴

5.3 航盛電子

5.3.1 簡介

5.3.2 智慧駕駛艙布局

5.4 布谷鳥

5.4.1 布谷鳥汽車座艙和駕駛計算平臺架構

5.4.2 布谷鳥智能座艙產(chǎn)品路線圖

5.5 華為

5.5.1 華為智能網(wǎng)聯(lián)汽車解決方案介紹

5.5.2 華為汽車CC架構

5.5.3 華為CDC智能座艙平臺

5.5.4 華為5G智能座艙

5.6 中科創(chuàng)達

5.6.1 簡介

5.6.2 營業(yè)收入

5.6.3 中科創(chuàng)達智能網(wǎng)聯(lián)汽車布局

5.6.4 中科創(chuàng)達智能座艙解決方案

5.6.5 TurboX Auto平臺4.0

5.7 四維智聯(lián)

5.7.1 四維智聯(lián)簡介

5.7.2 基于虛擬化的智能座艙解決方案

5.7.3 非虛擬化智能座艙解決方案

5.7.4 雅典娜OS

5.8 誠邁科技

5.8.1 誠邁科技簡介

5.8.2 營業(yè)收入

5.8.3 誠邁科技EX4.0

5.9 遠特科技

5.9.1 遠特科技簡介

5.9.2 智能座艙平臺

5.10 其他智能座艙方案供應商

5.10.1 光庭

5.10.2 懌星科技

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