从上海车展看汽车座舱系统智能化发展 | 趋势

以“拥抱变化”为主题的第十九届上海国际汽车工业展览会（“上海车展”）于2021年4月19-28日举办，这是自新冠疫情以来全球第一个如期举办的国际A级车展。本届车展共有来自1,000家知名汽车展商参与，展出整车1,310辆，其中全球首发车128辆，智能电动产品成为当之无愧的主角。

透过本届上海车展，我们深刻感受到汽车行业正经历着一场巨大的变革：头部造车新势力引人关注，希望通过电动化、智能化实现跨越式发展；一些品牌由于缺乏亮点，展厅门可罗雀；部分企业和品牌厂商身处困境、面临被淘汰而缺席本次车展。电动化、智能化新技术加速量产应用，推动智能电动汽车成为本次展会的主要看点。本文以智能座舱为例，诠释了汽车加速从燃油车向新能源汽车、从机械化向智能化、从交通工具向生活空间的演变趋势。

从上海车展看汽车座舱系统智能化发展

作者 | 先进制造产业研究院

随着整车智能化水平的提升，作为智能化重要体现之一的汽车座舱从单一的驾驶场景逐步演进成为集娱乐、社交、出行、办公等功能为一体的生活空间。集成信息娱乐、仪表及安全辅助等功能的智能座舱已成为消费者购车的重要考虑因素。透过本次展会，我们发现汽车座舱的演进呈以下特点：

汽车座舱向生态融合的
数字智能座舱系统发展

从本届上海车展可以看到，汽车座舱从机械仪表向全液晶中控大屏、全息显示进行智能化升级，主动交互、多模态交互成为趋势；一芯多屏、多屏互融联动、虚拟呈现等技术加速应用；智能座舱和自动驾驶、车联网等系统深入融合协同。车展上，国内外汽车企业加速提升产品座舱系统智能化水平，大部分新车都搭载了不同功能的智能座舱系统。

座舱系统从以仪表和娱乐为主拓展到融合中控系统、IVI系统、安全仪表系统、通信系统、空调以及车身控制系统、人机交互系统、驾驶员行为监测等辅助驾驶系统为一体的一整套智能系统。背后融合了芯片平台、通信模组、操作系统、屏显设备、多模态人机交互方式、应用和控制软件、大数据、人工智能算法等新一代信息技术，实现了ICT技术与汽车的深度融合。

蔚来ET7座舱

汽车座舱向主动式、多模态交互方式发展，

推动主机厂实现面向场景和消费者的数据闭环

随着语音、摄像头、雷达等车辆智能化技术的加快发展，车辆的物理按键越来越少，触控、语音、手势、生物识别、虚拟现实等交互方式得到越来越多应用，并且更多地实现从被动响应到主动感知用户需求。

例如，奔驰VISION AVTR概念车通过全息投影将操作菜单投影到人的手掌上，从而让操作更直观；可以自动判断车内乘员关系，并据此调节车内的各项功能。华为智能座舱解决方案能够综合识别语音与唇形信息在嘈杂的环境中准确接收指令；通过人脸识别实时检测驾驶员疲劳、分神状态，并基于Face ID关联个性化设置，自动调整座椅、方向盘等。

多样化、智能化的交互以及多维数据的整合，推动汽车座舱日益成为汽车的大脑和中枢，完成数据采集、处理、应用的全过程，加强车厂与消费者、车厂与生态伙伴、车与道路设施、交通状况以及外部环境的连结，从而实现数据闭环。

汽车座舱芯片算力和应用支持能力
不断提升，并从分立逐步走向融合

现阶段大部分座舱产品仍是基于多个独立的芯片实现不同的控制。未来，随着芯片和算法等性能提升，座舱产品将实现一芯多屏、多屏互融，将更多地实现与智能驾驶，以及车、路、网、云等系统间的融合与协同，在一套芯片和软件驱动下实现全部功能。

1. 十余家车企采用高通芯片平台方案

高通虽然未设独立展台，但十余家国内外汽车品牌展出了采用高通解决方案的最新车型。目前市场上多是14nm工艺的第二代智能座舱芯片骁龙820A以及7nm工艺的第三代智能座舱芯片骁龙8155。2021年1月，高通推出了第4代骁龙汽车数字座舱平台，计划2022年开始量产，其核心是功能更为强大的车规级5nm SoC芯片，内部整合了CPU、GPU和多核高通AI引擎，性能更强、功耗更低，可以全面支持仪表盘与座舱、增强现实抬头显示 (AR-HUD) 、信息影音、后座显示屏、电子后视镜、行车记录仪和车内监测服务。

2. 地平线打造Horizon Halo车载智能交互解决方案

在智能座舱领域，地平线打造了Horizon Halo车载智能交互解决方案，并首次公开诠释了 Halo 的产品迭代路线。

图片来源：地平线公司

Horizon Halo 2可融合视觉、语音等多种传感器数据，从而实现主动式人机交互功能，并可协同多元化的应用服务生态，支持每款车型打造量身定做的差异化功能。目前，Horizon Halo 2方案已在长安UNI-T 和UNI-K、广汽埃安AION Y、智己等多款车型上实现前装量产。面向全车场景的Horizon Halo 3基于征程3芯片5 TOPS的AI算力，具备多达6路摄像头的接入能力，可支持对前排与后排、车内与车外、视觉与语音的全方位感知交互。

3. 黑芝麻发布自动驾驶计算芯片华山二号A1000 Pro

黑芝麻发布的自动驾驶计算芯片华山二号A1000 Pro，算力可达106(INT8)~196TOPS(INT4)。基于华山二号打造的智驾平台可支持多传感器融合，满足L3/L4基本自动驾驶的硬件需求，同时包含驾驶员监控系统、主动安全系统等辅助驾驶算法，该系统已经实现从光学、图像到AI算法，全流程技术优化，还能适配多个硬件平台与操作系统。

4. 芯驰科技发布高性能智能座舱芯片X9U

芯驰科技智能座舱芯片X9U总算力达到100KDMIPS，3D图形性能达到300GFLOPS，AI计算性能达到1.2TOPS，可以支持语音、导航、娱乐、环视等常规智能座舱功能，且支持多达10个独立全高清显示屏之间的共享和互动，还可以支持DMS、OMS和自动泊车等ADAS功能。

5. 四维图新展示智能座舱AI芯片AC8015

四维图新旗下全资子公司杰发科技展出为智能座舱开发的AI芯片AC8015，采用四核ARM A53 CPU，双核ARM Mali T820 GPU，支持双路1080P高清异显，能够接入部分ADAS功能，并获得了汽车供应商德赛西威的订单，其将被应用到德赛西威新一代车载信息娱乐系统平台上。

6. 华为智能座舱“一芯多屏”解决方案

华为智能座舱“一芯多屏”解决方案搭载车规级麒麟芯片模组、可插拔设计，同时支持5G网络连接，让座舱内的液晶仪表、AR-HUD（平视显示器）、中央显示、中央娱乐屏、中控屏、副驾屏等均由同一芯片提供性能支持。

汽车座舱操作系统同时支持宏、微内核，

呈异构融合态势，客户体验不断提升

伴随智能汽车计算集中化，车载OS也呈现异构融合式发展态势。汽车座舱从早期的仪表控制域和信息娱乐域操作系统完全分立，逐步演进到二者完全融合，后续有可能还会与自动驾驶域进行融合。

1. 斑马智行推出异构融合式智能座舱OS

斑马智行宣布异构融合式智能座舱OS正式上车，首款落地车型是上汽智己L7。斑马智行的智能座舱OS，在端侧同时拥有微内核和宏内核两种内核，架构上分布式异构，通过系统级Fusion技术将数据和服务进行融合。其中，“跨屏互动”是异构融合式智能座舱OS在交互上的一个体现。

斑马智行智能座舱OS

2. 华为鸿蒙推出双内核，实现仪表控制域与信息娱乐域的无缝融合

HarmonyOS车机操作系统通过一芯多屏、多并发、运行时确定保障等能力，满足出行场景需要。用一套系统满足各种硬件设备，将人、车、家打通。该系统有两个内核，一个是华为自研的微内核，用来支持仪表；一个是Linux内核，支持IVI功能及应用。而硬件算力可根据场景需求，在仪表和IVI之间弹性分配。

产业链加速开放合作，
ICT科技企业必将成为重要参与者

传统汽车供应链是链条式的垂直上下游模式，而座舱产业呈现出明显的集成、跨界合作趋势。互联网和其他ICT科技公司由于其在操作系统、智能算法、人机交互、丰富应用以及生态构建等方面的能力，在产业链地位不断提升；传统Tier1在汽车传统的生产制造和车厂适配环节有着丰富的经验，但受到产业链上下游的挤压，需要求变；主机厂则把握差异化需求，在产业链上下游不断延伸。

长期来看，相对封闭的汽车产业在智能网联的冲击下必将走向开放合作，未来掌握了核心软件能力、生态整合能力的头部互联网和ICT科技企业，以及转型及时的主机厂将有望在产业链中获得更多主动权。

在本届车展上，搭载华为智能汽车整体解决方案的首款量产车型极狐阿尔法S正式在车展亮相。腾讯生态全面进入汽车数字座舱，腾讯与宝马、玛莎拉蒂、长城、长安、吉利、广汽、上汽奥迪等合作伙伴合作的数十款新车亮相车展。

随着智能网联技术的发展，汽车从传统的交通工具演变为智能移动终端和生活空间，人-车-路-网-云等系统将进一步深度融合。未来，汽车智能座舱将具备更多智能化功能、充满更多想象空间，带给人类更加智能、丰富多彩的驾乘体验，改变人们的生产和生活方式。