在傳統汽車的時代里,大量的核心技術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,這種研發模式已經難以再滿足需求。
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的軟件升級。可要把這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。
智能電動汽車發展到今天,很多領域已經進入了無人區。
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「SkyOS · 天樞」全量應用。有些人在當時發出疑問,蔚來為什么要花這么大的代價,去研發「芯」與「魂」?直到12月16日,隨著蔚來正式發布ET9先進數字架構,我們終于能看清「芯」與「魂」背后的「體」。
身為技術旗艦的蔚來ET9,智能化的最后一塊「拼圖」已呼之欲出。
數字架構,是汽車智能化的地基
數字架構是什么?
在傳統汽車時代,這個概念似乎很陌生。但是,蔚來在多年前就已經意識到,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進行正向定義與設計,要有一個強大的計算平臺,驅動外圍的傳感器與執行器,通過運行軟件和算法,去實現特定的功能。
于是,蔚來整車研發創造性地分為了機械架構與數字架構兩部分。其中機械架構包含底盤、三電、各類執行器硬件,而數字架構則包含計算平臺、傳感器、通信、電源、軟件、工具鏈、云&數據等。數字架構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、算法和應用等各層次獨立迭代。
所以,數字架構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 時代的技術旗艦。那么,它的數字架構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,所需要的傳輸數據量也隨之大幅增加。并且,這些數據還需要以極低的延時運送到各個傳感器與執行器中。
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的數字架構也要支持系統冗余、主動監控、安全隔離、自我恢復在內的立體化高可靠機制。
最后,必須要有精準到點的能源管理。在事關能耗的每一個環節、每一個場景,將每一度電極致高效利用,是一個先進數字架構必須要做到的事情。而只有實現全節點的能源數據閉環,才能做到精細化的能源控制。
這四點,就是對蔚來ET9的數字架構所提出的核心要求。
強芯鑄魂、軟硬一體的先進架構
蔚來ET9的數字架構,定義了標準的智能體,是行業首屈一指的強芯鑄魂、軟硬一體的先進架構。
如果和人做類比,蔚來ET9的先進數字架構也具有大腦、小腦、神經網絡、血液循環、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
? 高效區域控制器——小腦
? 高速冗余的通信網絡——神經網絡
? 雙冗余低壓電源——血液循環
? 超感系統——感知器官
? 整車全域操作系統——靈魂和思想
最強中央計算平臺——大腦
蔚來ET9采用了行業最先進的中央集成式架構。在這個中央集成式的架構中,所有的能力都被抽象成服務接口,算力與設備都被虛擬化。在行業算力最充沛、集成度最高的中央計算平臺支持下,可以實現智能駕駛、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。
高效區域控制器——小腦
蔚來ET9不再有功能域控制器,只有前后區域控制器,高效掛載全車的傳感器和執行器,可以快速調用全車原子能力,為中央大腦提供穩定可靠的硬件控制接口。高集成化的區域控制器,能夠大幅減少 ECU 的數量和線束用量,支持快速、靈活的車型部署。
高速冗余的通信網絡——神經網絡
蔚來ET9的通信網絡,采用了高性能以太環網。以往以太網上車,只是被用在娛樂系統上,而蔚來通過自研全鏈路通訊協議棧,讓以太網用于所有的車控,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據傳輸,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,環形網絡則讓中央控制器與域控制器之間有了多條冗余的通路,實現通信加倍可靠。
雙冗余低壓電源——血液循環
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計,可靠性提升至少 50 倍。同時,蔚來ET9實現了所有用電負載的電子控制,擁有百路 Efuse 電子保險絲,可以全節點精確控制到每一個用電設備,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低壓架構正向開發設計流程、完全自主掌握 know-how 的車企。
超感系統——感知器官
蔚來ET9上搭載了包含超遠距激光雷達、雙側廣角激光雷達和 4D 成像雷達在內的 31 個高性能感知硬件系統,最大可感知范圍超過40萬平方米,相當于 60 個足球場大小,每秒產生數據量達到 43.85Gb。
整車全域操作系統——靈魂和思想
在重構了整車計算和通信架構后,蔚來ET9的數字架構也在此之上搭建了一套整車全域操作系統,就是我們在今年NIO IN上官宣全量發布的「SkyOS·天樞」。擁有一個標準化的計算架構和一套統一的操作系統,就是智能汽車與傳統汽車最大的區別。
這就是蔚來ET9的先進數字架構。事實上,如果去看智能手機領域的競爭,市場已經告訴我們,沒有好的架構體系,即便一時熱銷,最終也會淪為同質化的平庸品牌。智能電動汽車領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先競爭力,所以蔚來才要勇敢跳出內卷,在底層的架構上堅持投入,用技術創新去打破天花板。
先進的數字架構,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,而先進數字架構就是先進技術與先進體驗的基石。
比如大家對蔚來ET9最為關注的天行底盤,是全球首個融合線控轉向、全主動懸架、后輪轉向為一體的全線控智能底盤。它的量產上車,與蔚來ET9數字架構極高的可靠性和高承載性密不可分。
數字架構的多重冗余保障,確保了中國首個通過認證的線控轉向系統量產,可靠性相比有機械連接的電動助力轉向系統提升了 2.2 倍。同時,也正因為蔚來解決了具有行業挑戰性的 48V 架構設計難題,正向建立和定義 48V 電源系統的設計,才能支持全主動懸架全場景電源可靠運行。
再比如蔚來ET9實現了行業首個跨域融合、軟硬件融合的全鏈路影像系統,首創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,并且每一路圖像信號的處理延遲都縮短到 5ms 以內,相比行業平均水平縮短了 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跨域融合的全鏈路自研緊密相關。如果沒有先進的數字架構,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的。
所以,大家看到蔚來ET9上有各種首發技術、各種前所未有的體驗,背后都是因為有先進數字架構的支持。也許今天的汽車行業非常內卷,但是蔚來的選擇是用底層架構與技術上的堅持投入勇敢跳出內卷,用技術創新去打破天花板。因為只有這樣,才能打造持續領先的智能電動汽車,才能在全生命周期里為用戶創造優異的體驗。
十年以前,蔚來以創新者的身份,開啟了中國智能電動汽車沖擊高端的旅途。十年以來,蔚來一直與創新者同行,創造了諸多第一,邁過了很多的無人區,為行業積累了很多實踐經驗。十年之后的今天,蔚來ET9將再一次引領中國品牌正面沖擊行政旗艦市場,以技術創新定義新時代的行政旗艦。
來源:第一電動網
作者:張芳超
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