科技行政旗舰,实现智能化的「基座」是什么?

汽车   2024-12-18 18:04   北京  

在传统汽车的时代里,大量的核心技术其实掌握在供应商手中。他们提供一个个具备不同功能的「黑盒子」,而车企要做的,就是按照功能定义把不同供应商开发的「黑盒子」集成在一起。每一项功能,都是孤立的、有限的、被写死的。


但到了智能汽车时代,这种研发模式已经难以再满足需求。


首先,高级的智能化功能,一定需要多控制器协同配合。同时,智能电动汽车也不再是一锤子买卖,要在全生命周期给用户提供持续的软件升级。可要把这些来自不同供应商的控制器集成在一起,还要让他们进行持续10年以上的迭代维护,这是一件成本极高、效率很低的事情。


智能电动汽车发展到今天,很多领域已经进入了无人区。



在今年 7 月的NIO IN上,蔚来宣布自研高阶智驾芯片神玑NX9031 流片成功,也宣布自研整车全域操作系统「SkyOS · 天枢」全量应用。有些人在当时发出疑问,蔚来为什么要花这么大的代价,去研发「芯」与「魂」?直到12月16日,随着蔚来正式发布ET9先进数字架构,我们终于能看清「芯」与「魂」背后的「体」。


身为技术旗舰的蔚来ET9,智能化的最后一块「拼图」已呼之欲出。



数字架构,是汽车智能化的地基


在传统汽车时代,这个概念似乎很陌生。但是,蔚来在多年前就已经意识到,智能电动汽车不能再走从功能定义到零部件拼凑的老路,而是必须要从顶层体验目标出发进行正向定义与设计,要有一个强大的计算平台,驱动外围的传感器与执行器,通过运行软件和算法,去实现特定的功能。


于是,蔚来整车研发创造性地分为了机械架构与数字架构两部分。其中机械架构包含底盘、三电、各类执行器硬件,而数字架构则包含计算平台、传感器、通信、电源、软件、工具链、云&数据等。数字架构定义了一个分层解耦的计算与通信框架,能够支持智能硬件、操作系统、算法和应用等各层次独立迭代。



所以,数字架构是汽车智能化的地基,决定了汽车智能化进化的速度与高度。


我们知道,蔚来ET9是一辆面向 AI 时代的技术旗舰。那么,它的数字架构需要满足哪些具体的要求呢?


首先,必须有强大的算力。在蔚来ET9上,需要同时运行高阶智能驾驶、端侧大模型、多智能体应用、终端软总线应用、影音娱乐,不仅需要算力的绝对值足够大,而且要能够灵活分配给不同的应用,实现整车算力共享,将算力资源用到极致。


其次,必须要具备超高带宽和极低时延。蔚来ET9拥有清晰的全向感知能力,所需要的传输数据量也随之大幅增加。并且,这些数据还需要以极低的延时运送到各个传感器与执行器中。


接下来,必须要极致可靠。在由电子控制取代机械的过程中,也要能保证最高的安全与可靠。为此,蔚来ET9的数字架构也要支持系统冗余、主动监控、安全隔离、自我恢复在内的立体化高可靠机制。


最后,必须要有精准到点的能源管理。在事关能耗的每一个环节、每一个场景,将每一度电极致高效利用,是一个先进数字架构必须要做到的事情。而只有实现全节点的能源数据闭环,才能做到精细化的能源控制。



如果和人做类比,蔚来ET9的先进数字架构也具有大脑、小脑、神经网络、血液循环、感知器官、灵魂和思想极大部分。它们分别是:

  • 最强中央计算平台——大脑

  • 高效区域控制器——小脑

  • 高速冗余的通信网络——神经网络

  • 双冗余低压电源——血液循环

  • 超感系统——感知器官

  • 整车全域操作系统——灵魂和思想



最强中央计算平台——大脑


蔚来ET9采用了行业最先进的中央集成式架构。在这个中央集成式的架构中,所有的能力都被抽象成服务接口,算力与设备都被虚拟化。在行业算力最充沛、集成度最高的中央计算平台支持下,可以实现智能驾驶、智能座舱、智能底盘、车身、动力、云域融合。所以,蔚来ET9所有的思考与决策,都是真正由「中央大脑」进行的。



高效区域控制器——小脑


蔚来ET9不再有功能域控制器,只有前后区域控制器,高效挂载全车的传感器和执行器,可以快速调用全车原子能力,为中央大脑提供稳定可靠的硬件控制接口。高集成化的区域控制器,能够大幅减少 ECU 的数量和线束用量,支持快速、灵活的车型部署。



高速冗余的通信网络——神经网络


蔚来ET9的通信网络,采用了高性能以太环网。以往以太网上车,只是被用在娱乐系统上,而蔚来通过自研全链路通讯协议栈,让以太网用于所有的车控,包括对安全性要求最高的线控底盘。千兆级的带宽保证了海量的数据传输,1 毫秒的端到端通信延迟、0 丢包的同步确保每一个信号精准到达,环形网络则让中央控制器与域控制器之间有了多条冗余的通路,实现通信加倍可靠。



双冗余低压电源——血液循环


蔚来ET9的低压电源,采用了独立双路冗余供电,相比目前车辆普遍使用的单电源设计,可靠性提升至少 50 倍。同时,蔚来ET9实现了所有用电负载的电子控制,拥有百路 Efuse 电子保险丝,可以全节点精确控制到每一个用电设备,最大化能耗的精准管理。并在在大功率负载上,蔚来ET9支持 48V 供电。蔚来也是中国第一个掌握48V低压架构正向开发设计流程、完全自主掌握 know-how 的车企。



超感系统——感知器官


蔚来ET9上搭载了包含超远距激光雷达、双侧广角激光雷达和 4D 成像雷达在内的 31 个高性能感知硬件系统,最大可感知范围超过40万平方米,相当于 60 个足球场大小,每秒产生数据量达到 43.85Gb。



整车全域操作系统——灵魂和思想


在重构了整车计算和通信架构后,蔚来ET9的数字架构也在此之上搭建了一套整车全域操作系统,就是我们在今年NIO IN上官宣全量发布的「SkyOS·天枢」。拥有一个标准化的计算架构和一套统一的操作系统,就是智能汽车与传统汽车最大的区别。



这就是蔚来ET9的先进数字架构。事实上,如果去看智能手机领域的竞争,市场已经告诉我们,没有好的架构体系,即便一时热销,最终也会沦为同质化的平庸品牌。智能电动汽车领域的竞争也是同样的方向,显性的应用层能力不能建立长期的领先竞争力,所以蔚来才要勇敢跳出内卷,在底层的架构上坚持投入,用技术创新去打破天花板。


先进的数字架构,对用户意味着什么?


盖一座 127 层的上海中心,和盖一座 5 层的楼,需要打造的地基是不一样的。蔚来ET9要做的是前者,而先进数字架构就是先进技术与先进体验的基石。


比如大家对蔚来ET9最为关注的天行底盘,是全球首个融合线控转向、全主动悬架、后轮转向为一体的全线控智能底盘。它的量产上车,与蔚来ET9数字架构极高的可靠性和高承载性密不可分。


数字架构的多重冗余保障,确保了中国首个通过认证的线控转向系统量产,可靠性相比有机械连接的电动助力转向系统提升了 2.2 倍。同时,也正因为蔚来解决了具有行业挑战性的 48V 架构设计难题,正向建立和定义 48V 电源系统的设计,才能支持全主动悬架全场景电源可靠运行。



再比如蔚来ET9实现了行业首个跨域融合、软硬件融合的全链路影像系统,首创将智驾摄像头成像用于座舱补盲,无论暗光还是雨雾天,每一个摄像头都有清晰的画质,并且每一路图像信号的处理延迟都缩短到 5ms 以内,相比行业平均水平缩短了 75%,保障更快的识别与响应能力。


这一切,都与蔚来ET9从芯片、到图像信号处理器、到图像处理算法、再到整车全域操作系统跨域融合的全链路自研紧密相关。如果没有先进的数字架构,还是在用着摄像头供应商提供的方案,这种全链路的清晰影像是不可能实现的。



所以,大家看到蔚来ET9上有各种首发技术、各种前所未有的体验,背后都是因为有先进数字架构的支持。也许今天的汽车行业非常内卷,但是蔚来的选择是用底层架构与技术上的坚持投入勇敢跳出内卷,用技术创新去打破天花板。因为只有这样,才能打造持续领先的智能电动汽车,才能在全生命周期里为用户创造优异的体验。


十年以前,蔚来以创新者的身份,开启了中国智能电动汽车冲击高端的旅途。十年以来,蔚来一直与创新者同行,创造了诸多第一,迈过了很多的无人区,为行业积累了很多实践经验。十年之后的今天,蔚来ET9将再一次引领中国品牌正面冲击行政旗舰市场,以技术创新定义新时代的行政旗舰。


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