在傳統(tǒng)汽車的時代里,大量的核心技術(shù)其實掌握在供應商手中。他們提供一個個具備不同功能的「黑盒子」,而車企要做的,就是按照功能定義把不同供應商開發(fā)的「黑盒子」集成在一起。每一項功能,都是孤立的、有限的、被寫死的。
但到了智能汽車時代,這種研發(fā)模式已經(jīng)難以再滿足需求。
首先,高級的智能化功能,一定需要多控制器協(xié)同配合。同時,智能電動汽車也不再是一錘子買賣,要在全生命周期給用戶提供持續(xù)的軟件升級??梢堰@些來自不同供應商的控制器集成在一起,還要讓他們進行持續(xù)10年以上的迭代維護,這是一件成本極高、效率很低的事情。
智能電動汽車發(fā)展到今天,很多領(lǐng)域已經(jīng)進入了無人區(qū)。
在今年 7 月的NIO IN上,蔚來宣布自研高階智駕芯片神璣NX9031 流片成功,也宣布自研整車全域操作系統(tǒng)「SkyOS · 天樞」全量應用。有些人在當時發(fā)出疑問,蔚來為什么要花這么大的代價,去研發(fā)「芯」與「魂」?直到12月16日,隨著蔚來正式發(fā)布ET9先進數(shù)字架構(gòu),我們終于能看清「芯」與「魂」背后的「體」。
身為技術(shù)旗艦的蔚來ET9,智能化的最后一塊「拼圖」已呼之欲出。
數(shù)字架構(gòu),是汽車智能化的地基
數(shù)字架構(gòu)是什么?
在傳統(tǒng)汽車時代,這個概念似乎很陌生。但是,蔚來在多年前就已經(jīng)意識到,智能電動汽車不能再走從功能定義到零部件拼湊的老路,而是必須要從頂層體驗目標出發(fā)進行正向定義與設(shè)計,要有一個強大的計算平臺,驅(qū)動外圍的傳感器與執(zhí)行器,通過運行軟件和算法,去實現(xiàn)特定的功能。
于是,蔚來整車研發(fā)創(chuàng)造性地分為了機械架構(gòu)與數(shù)字架構(gòu)兩部分。其中機械架構(gòu)包含底盤、三電、各類執(zhí)行器硬件,而數(shù)字架構(gòu)則包含計算平臺、傳感器、通信、電源、軟件、工具鏈、云&數(shù)據(jù)等。數(shù)字架構(gòu)定義了一個分層解耦的計算與通信框架,能夠支持智能硬件、操作系統(tǒng)、算法和應用等各層次獨立迭代。
所以,數(shù)字架構(gòu)是汽車智能化的地基,決定了汽車智能化進化的速度與高度。
我們知道,蔚來ET9是一輛面向 AI 時代的技術(shù)旗艦。那么,它的數(shù)字架構(gòu)需要滿足哪些具體的要求呢?
首先,必須有強大的算力。在蔚來ET9上,需要同時運行高階智能駕駛、端側(cè)大模型、多智能體應用、終端軟總線應用、影音娛樂,不僅需要算力的絕對值足夠大,而且要能夠靈活分配給不同的應用,實現(xiàn)整車算力共享,將算力資源用到極致。
其次,必須要具備超高帶寬和極低時延。蔚來ET9擁有清晰的全向感知能力,所需要的傳輸數(shù)據(jù)量也隨之大幅增加。并且,這些數(shù)據(jù)還需要以極低的延時運送到各個傳感器與執(zhí)行器中。
接下來,必須要極致可靠。在由電子控制取代機械的過程中,也要能保證最高的安全與可靠。為此,蔚來ET9的數(shù)字架構(gòu)也要支持系統(tǒng)冗余、主動監(jiān)控、安全隔離、自我恢復在內(nèi)的立體化高可靠機制。
最后,必須要有精準到點的能源管理。在事關(guān)能耗的每一個環(huán)節(jié)、每一個場景,將每一度電極致高效利用,是一個先進數(shù)字架構(gòu)必須要做到的事情。而只有實現(xiàn)全節(jié)點的能源數(shù)據(jù)閉環(huán),才能做到精細化的能源控制。
這四點,就是對蔚來ET9的數(shù)字架構(gòu)所提出的核心要求。
強芯鑄魂、軟硬一體的先進架構(gòu)
蔚來ET9的數(shù)字架構(gòu),定義了標準的智能體,是行業(yè)首屈一指的強芯鑄魂、軟硬一體的先進架構(gòu)。
如果和人做類比,蔚來ET9的先進數(shù)字架構(gòu)也具有大腦、小腦、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、血液循環(huán)、感知器官、靈魂和思想極大部分。它們分別是:
? 最強中央計算平臺——大腦
? 高效區(qū)域控制器——小腦
? 高速冗余的通信網(wǎng)絡(luò)——神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
? 雙冗余低壓電源——血液循環(huán)
? 超感系統(tǒng)——感知器官
? 整車全域操作系統(tǒng)——靈魂和思想
最強中央計算平臺——大腦
蔚來ET9采用了行業(yè)最先進的中央集成式架構(gòu)。在這個中央集成式的架構(gòu)中,所有的能力都被抽象成服務(wù)接口,算力與設(shè)備都被虛擬化。在行業(yè)算力最充沛、集成度最高的中央計算平臺支持下,可以實現(xiàn)智能駕駛、智能座艙、智能底盤、車身、動力、云域融合。所以,蔚來ET9所有的思考與決策,都是真正由「中央大腦」進行的。
高效區(qū)域控制器——小腦
蔚來ET9不再有功能域控制器,只有前后區(qū)域控制器,高效掛載全車的傳感器和執(zhí)行器,可以快速調(diào)用全車原子能力,為中央大腦提供穩(wěn)定可靠的硬件控制接口。高集成化的區(qū)域控制器,能夠大幅減少 ECU 的數(shù)量和線束用量,支持快速、靈活的車型部署。
高速冗余的通信網(wǎng)絡(luò)——神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
蔚來ET9的通信網(wǎng)絡(luò),采用了高性能以太環(huán)網(wǎng)。以往以太網(wǎng)上車,只是被用在娛樂系統(tǒng)上,而蔚來通過自研全鏈路通訊協(xié)議棧,讓以太網(wǎng)用于所有的車控,包括對安全性要求最高的線控底盤。千兆級的帶寬保證了海量的數(shù)據(jù)傳輸,1 毫秒的端到端通信延遲、0 丟包的同步確保每一個信號精準到達,環(huán)形網(wǎng)絡(luò)則讓中央控制器與域控制器之間有了多條冗余的通路,實現(xiàn)通信加倍可靠。
雙冗余低壓電源——血液循環(huán)
蔚來ET9的低壓電源,采用了獨立雙路冗余供電,相比目前車輛普遍使用的單電源設(shè)計,可靠性提升至少 50 倍。同時,蔚來ET9實現(xiàn)了所有用電負載的電子控制,擁有百路 Efuse 電子保險絲,可以全節(jié)點精確控制到每一個用電設(shè)備,最大化能耗的精準管理。并在在大功率負載上,蔚來ET9支持 48V 供電。蔚來也是中國第一個掌握48V低壓架構(gòu)正向開發(fā)設(shè)計流程、完全自主掌握 know-how 的車企。
超感系統(tǒng)——感知器官
蔚來ET9上搭載了包含超遠距激光雷達、雙側(cè)廣角激光雷達和 4D 成像雷達在內(nèi)的 31 個高性能感知硬件系統(tǒng),最大可感知范圍超過40萬平方米,相當于 60 個足球場大小,每秒產(chǎn)生數(shù)據(jù)量達到 43.85Gb。
整車全域操作系統(tǒng)——靈魂和思想
在重構(gòu)了整車計算和通信架構(gòu)后,蔚來ET9的數(shù)字架構(gòu)也在此之上搭建了一套整車全域操作系統(tǒng),就是我們在今年NIO IN上官宣全量發(fā)布的「SkyOS·天樞」。擁有一個標準化的計算架構(gòu)和一套統(tǒng)一的操作系統(tǒng),就是智能汽車與傳統(tǒng)汽車最大的區(qū)別。
這就是蔚來ET9的先進數(shù)字架構(gòu)。事實上,如果去看智能手機領(lǐng)域的競爭,市場已經(jīng)告訴我們,沒有好的架構(gòu)體系,即便一時熱銷,最終也會淪為同質(zhì)化的平庸品牌。智能電動汽車領(lǐng)域的競爭也是同樣的方向,顯性的應用層能力不能建立長期的領(lǐng)先競爭力,所以蔚來才要勇敢跳出內(nèi)卷,在底層的架構(gòu)上堅持投入,用技術(shù)創(chuàng)新去打破天花板。
先進的數(shù)字架構(gòu),對用戶意味著什么?
蓋一座 127 層的上海中心,和蓋一座 5 層的樓,需要打造的地基是不一樣的。蔚來ET9要做的是前者,而先進數(shù)字架構(gòu)就是先進技術(shù)與先進體驗的基石。
比如大家對蔚來ET9最為關(guān)注的天行底盤,是全球首個融合線控轉(zhuǎn)向、全主動懸架、后輪轉(zhuǎn)向為一體的全線控智能底盤。它的量產(chǎn)上車,與蔚來ET9數(shù)字架構(gòu)極高的可靠性和高承載性密不可分。
數(shù)字架構(gòu)的多重冗余保障,確保了中國首個通過認證的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)量產(chǎn),可靠性相比有機械連接的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提升了 2.2 倍。同時,也正因為蔚來解決了具有行業(yè)挑戰(zhàn)性的 48V 架構(gòu)設(shè)計難題,正向建立和定義 48V 電源系統(tǒng)的設(shè)計,才能支持全主動懸架全場景電源可靠運行。
再比如蔚來ET9實現(xiàn)了行業(yè)首個跨域融合、軟硬件融合的全鏈路影像系統(tǒng),首創(chuàng)將智駕攝像頭成像用于座艙補盲,無論暗光還是雨霧天,每一個攝像頭都有清晰的畫質(zhì),并且每一路圖像信號的處理延遲都縮短到 5ms 以內(nèi),相比行業(yè)平均水平縮短了 75%,保障更快的識別與響應能力。
這一切,都與蔚來ET9從芯片、到圖像信號處理器、到圖像處理算法、再到整車全域操作系統(tǒng)跨域融合的全鏈路自研緊密相關(guān)。如果沒有先進的數(shù)字架構(gòu),還是在用著攝像頭供應商提供的方案,這種全鏈路的清晰影像是不可能實現(xiàn)的。
所以,大家看到蔚來ET9上有各種首發(fā)技術(shù)、各種前所未有的體驗,背后都是因為有先進數(shù)字架構(gòu)的支持。也許今天的汽車行業(yè)非常內(nèi)卷,但是蔚來的選擇是用底層架構(gòu)與技術(shù)上的堅持投入勇敢跳出內(nèi)卷,用技術(shù)創(chuàng)新去打破天花板。因為只有這樣,才能打造持續(xù)領(lǐng)先的智能電動汽車,才能在全生命周期里為用戶創(chuàng)造優(yōu)異的體驗。
十年以前,蔚來以創(chuàng)新者的身份,開啟了中國智能電動汽車沖擊高端的旅途。十年以來,蔚來一直與創(chuàng)新者同行,創(chuàng)造了諸多第一,邁過了很多的無人區(qū),為行業(yè)積累了很多實踐經(jīng)驗。十年之后的今天,蔚來ET9將再一次引領(lǐng)中國品牌正面沖擊行政旗艦市場,以技術(shù)創(chuàng)新定義新時代的行政旗艦。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:張芳超
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