咖啡智能 2.0:長城汽車智能化轉型的關鍵變量

咖啡智能 2.0:長城汽車智能化轉型的關鍵變量的圖1

導語:


「如果我們還看不見顛覆性的變化,那被顛覆的一定是我們。」

 

這是 2020 年 7 月,魏建軍在長城汽車 30 周年上,在汽車產業變革之際對長城人的告誡。


「這是一個最好的時代,這是一個中國自主品牌能夠把握機會,重塑世界汽車格局的機會。」

 

這是魏建軍在長城汽車第 8 屆科技節上,表明長城汽車轉型有巨大機會。

 

汽車面向電動化、智能化的轉變在當下這個節點,已經不容再提出質疑,傳統汽車企業想要贏得未來,就必須認清這個事實。

 

長城汽車該怎么做?「那就是要顛覆自我,實現自我革命,轉型可能會死,但這是在所不惜的。」因此,魏建軍給長城汽車的目標是從傳統汽車制造商轉型成為全球科技出行公司。

 

目標明確了,怎么做,成了關鍵。



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長城汽車的方法論:「躬身入局」

 


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轉型就要下真功夫,面向未來,一定需要企業擁有一套系統的架構,這個架構要包含技術、產品和組織。

 

在 2020 年 7 月 20 日,長城汽車在保定總部發布了三個技術品牌:「檸檬平臺」、「坦克平臺」、「咖啡智能」。明確了未來長城汽車整車煥新的技術方向。

 

在 2021 年 6 月 28 日,長城汽車第 8 屆科技節上,發布了「長城汽車 2025 戰略」,明確了轉型的目標,即:成為全球化科技出行公司;同時全面解析了長城汽車的底層技術。


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傳統汽車巨頭的轉型,一般被行業內稱之為「大象轉身」。當然,這并不是什么夸獎的話,而是對體量巨大在面對變革時傳統汽車企業反映節奏的一種調侃或者說「鄙夷」。

 

簡單理解就是,很多人并不看好傳統汽車企業的轉型。這里其實是有語言陷阱的,此前我與博世以及寶馬等相關高管專家聊過,問他們如何看行業不看好的傳統車企的問題。

 

他們的回答是:

「很正常,但確實有知識的遮蔽性,原因是:

一,傳統大廠并不是慢,而是漸進式發展,要知道像大眾、寶馬、奔馳全球有十幾萬員工,他們有義務讓企業軟著陸、員工軟著陸;

二,當然,傳統廠商有部分會被洗牌洗掉,但留下來的就取決于這家企業的決心,注意大企業轉型「決心」絕不是一個名詞,而是基礎指導思想;

三,取決于企業對于未來智能化產品的認知,這個層面比較高階,因為一切技術都將為產品服務,那么智能化時代將要求企業更懂產品與技術。」

 

如果把這些抽象出關鍵詞則是:決心、認知、技術、產品。


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在《焉知汽車》對長城汽車副總裁穆峰先生的采訪中,穆峰總同樣表達了類似的觀點。他表示,「轉型絕不是一蹴而就的,首先企業自身在心底里要相信,并為此付出努力,長城汽車的想法很「簡單」,為用戶打造最好的科技出行產品和服務。」

 

轉型為科技公司,也意味著長城汽車在敞開胸懷積極擁抱智能化

 

長城汽車在智能化方面的戰略是,加速向智能化轉型,圍繞智能駕駛、智能座艙、智能服務,建立全棧自研能力,實現由「感知智能」向「認知智能」進化升級。

 

看到這就可以看出長城汽車的底層邏輯:

 

  • 決心:一個自上而下的目標,即,成為一家科技出行公司;

  • 認知:全棧自研的選擇,即,從需求底層思考;

  • 技術:核心圍繞智能座艙、自動駕駛打造新能源汽車的差異化能力;

  • 產品:以品類領先打造品類品牌。

 

電動化是基礎,但智能電動汽車是「智能 + 電動」,大眾集團 CEO 迪斯和理想汽車董事長李想都在公開場合表達過,未來新能源汽車的競爭,電動是基礎,核心差異化能力則是智能化。

 

因此,我們能看到在長城汽車的戰略中,智能化被提高了前所未有的高度。


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為滿足智能化轉型和未來軟件定義汽車需求,長城汽車當前已經擁有產品數字化中心、毫末智行、仙豆智能、諾創科技 4 個智能化組織,其軟件團隊規模未來將達到 1 萬余人。從軟件人才的規模占比上,也可以看出,長城汽車向「科技型企業」轉型的力度和決心。

 

回到我們的小標題,為什么說長城汽車的方法論是「躬身入局」?

 

汽車產業面臨的問題很多,轉型面臨的困難更多,長城汽車的選擇是主動尋求「改變」與「解決」問題。

 

貝索斯說過:「試圖去解決問題,才是推動社會進步最重要的方法論。」

 

因此,什么叫「長城汽車的方法論:躬身入局」?不是置身事外,指點江山。而是躬身入局,把自己放進去場域,把自己變成解決問題的關鍵要素。在這個時代不是能力邊界的問題,而是認知邊界的問題,好奇心引領著他們「躬身入局」,這本身就是在破局。


 

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咖啡智能 2.0:解決問題的關鍵變量

 

 

什么是咖啡智能 2.0?


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2020 年 7 月,長城汽車咖啡智能技術品牌正式發布,并提出「將生活注入技術」的價值主張。

 

2021 年 6 月,長城汽車帶來咖啡智能 2.0,咖啡智能品牌迎來全面升級。

 

咖啡智能 2.0 包括:

 

  • 1 個智能中樞:全新的電子電氣架構;

  • 1 個強大基石:智慧線控底盤;

  • 3 個大智能升級:智能座艙、智能駕駛、智能服務。

 

下面,我們主要圍繞電子電氣架構、智能座艙與自動駕駛來展開聊聊長城汽車的技術能力。

 

長城汽車 GEEP(Greatwall EE Platform)電子電氣架構


整車電子電氣架構可以說是一切高階智能化能力的核心基礎,要了解長城汽車全新電子電氣架構,我們首先要知道電子電氣架構是什么?以及為什么要打造一套全新的架構出來?

 

電子電氣架構是什么?


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在傳統電子電氣架構中,車企為了把汽車中的各類傳感器、ECU、線束拓撲和電子電氣分配系統完美地整合在一起,完成運算、動力和能量的分配,實現各項車載控制和簡單的娛樂功能,車企們不約而同的定義了一套 EEA 架構方式,根據汽車的不同功能劃分不同的模塊,如動力總成、信息娛樂、底盤、車身。

 

此外,每個控制器的設計都基于特定的功能需求展開的,并通過 CAN 總線傳遞彼此間的信息,以此來實現整車的功能。

 

這種分布式方案最大的特點是功能劃分明確,預先明確功能界限,每個模塊相對獨立,簡化功能控制,所有歷史工作的繼承性很強,所以更新方便,車企也能方便地在各個模塊中找到最優秀的供應商。

 

這就是為什么傳統汽車身上會有上百個 ECU 單元,而且每個功能都相對獨立的原因。

 

然而,這種模式的缺點也很明顯,那就是模塊太多且可控性不強,從軟件迭代能力、架構復雜度、算力、數據傳輸效率等方面,都已經無法滿足今天智能汽車的發展需求。

 

這里面對于消費者而言感知最強的就是,車輛能不能實現整車級的 OTA 能力,而要想實現整車級的 OTA 能力,集中式的域控架構則是基礎,比如前段時間的保時捷因為軟件問題有斷電風險,保時捷官方必須召回進行 OTA,而不能遠程 OTA,問題則是整個電子電氣架構的軟件還沒有打通。

 

為什么要打造一套全新的架構出來?

 

此前,有車企高管這么說過:軟件定義汽車的本質其實是需求定義汽車。消費者希望汽車駕駛起來更輕松、連接與交互更便捷、功能更多元,所以電子電氣架構更高級,能實現這些需求的智能汽車才成為了行業發展的趨勢。

 

高階功能的實現需要底層架構的支撐,大眾打造 E3 架構、寶馬和奔馳都從底層重新開發了電子電氣架構,長城汽車也不例外。


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明年,長城汽車全新電子電氣架構將正式量產,而第五代電子電氣架構也已經處于研發計劃內。

 

從最早硬線架構的 1.0 時代,到分布式架構的 2.0 時代,是從無到有的過程;從 2.0 到 3.0 結構,則經歷了從單一到復雜的轉變,形成了分布式的架構。

 

而長城汽車將在 2021 年量產,軟件自研的域控架構,未來的規劃有以下幾個:

 

  • 第三代電子電氣架構平臺上長城汽車已經實現域控制,包括:動力/底盤域、車身域、智能座艙域、智能駕駛域。這一電子電氣架構今年實現量產;

  • 第四代電子電氣架構平臺上采用中央計算和區域架構的形式,將搭載中央計算、智能駕駛和智能座艙三大計算平臺,量產時間預計 2022 年;

  • 第五代電子電氣架構平臺上整車只有一個中樞,實現完全 SOA,預計量產時間 2024 年。

 

并且長城汽車的電子電氣平臺具備很高的柔性,既可以在純電動車上搭載,也可以在燃油車上搭載。舉一個例子,特斯拉 Model 3 整車線束 1.5 公里,哈弗 H6 整車線束也可以做到 1.6 公里。


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據單紅艷介紹,從 GEEP 3.0 開始,長城汽車就已經完全具備了應用層軟件的全部開發能力,四個域控制器的上層軟件,甚至部分的底層及底層的集成軟件全部由長城汽車自主開發,為了滿足開發需求,長城汽車目前已經擁有整車控制上層軟件的自主研發團隊,人數超過 2500 人。

 

這就是我上面所說的,長城汽車的「認知:全棧自研的選擇,即,從需求底層思考」。

 

咖啡智能首個座艙 OS 發布


如果說電子電氣架構是底層能力,并不能被消費者感知,那么智能座艙則是感知最強的可能沒有之一。

 

因此,智能座艙成了兵家必爭之地,但也成了重災區。

 

先問個問題:什么是好的智能座艙?大屏、多屏以及車機支持下載 APP?

 

如果這被認為是好的座艙,那很遺憾這是典型的偽智能,我此前和某新造車的智能座艙總經理聊過關于車企如何看待智能座艙。

 

他說,首先車企要有產品認知能力,與產品開發能力,打造產品要從需求出發、而不是功能出發,就比如語音的使命應該是承擔座艙內的基礎交互,而不是功能;而認知產品和需求后,技術自研是實現的核心。

 

他繼續說,智能座艙是有「真智能」和「偽智能」之分的,比如在車外裝人臉識別用于解鎖車門,如果不能做到無感識別那這個功能就是噱頭,不是真智能。


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所謂「需求出發」不是「功能出發」的核心是,將技術轉化為交互能力有多徹底。


例如語音技術在車內應該就像人類會說話一樣,是非常基礎的交互方式,而不是車企對比競品的一個功能。包括屏幕等都是一樣。有這樣的不同也就有了「真智能」,比如新造車企業普遍在座艙上都要優于傳統品牌。

 

而技術自研、核心算法自研可以最大程度做功能優化,不僅可以減少后續的開發流程,還可以在做功能定義時有最強的靈活性,不依賴供應商更有利于車企做功能定義與技術迭代。

 

而長城汽車在智能座艙方面用 1 + 2 + N 的架構,展現了長城汽車對智能座艙的思考。


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所謂 1 + 2 + N 是:

 

  • 1 個「人機交互設計體系」為設計思維;

  • 2 個基礎,「可擴展算力中樞 + 自研智能軟件」;

  • N 個智能應用場景服務。

 

這并不是長城汽車的概念化表述,從硬件架構上來看,長城汽車率先采用高通 8155 芯片打造專屬智能座艙平臺,實現在全球范圍內領先量產。新一代系統相比上一代 CPU 運算能力提升 2.5 倍以上,GPU 圖像處理能力提升 3.5 倍以上。


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軟件層面,長城汽車已經形成座艙 OS、自研語音、等全鏈路軟件自研能力。長城汽車發布了咖啡智能首個座艙 OS — GC - OS,其具有 1 個獨立開發的自研框架層、2 個自研統一接口(App 統一接口 + HAL 統一接口)、可適配不同平臺化與品牌、兼容長城汽車旗下所有車型,具備快交付、可成長、可插拔、生態互換、軟硬件兼容等特點。


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簡單理解就是,長城汽車用市面最強的高通 8155 車載智能座艙芯片,驅動自研的座艙系統,實現娛樂層的技術完全自主化,而且 GC - OS 并不是簡單的車機 UI 系統,它是整個娛樂中樞的控制系統,并且除了自研還有一個關鍵詞就是「開放」,長城汽車把這套系統的接口對外開放后,開發者可以快速并且低成本的實現車機應用層的搭建。

 

這樣的架構和自研的深度在傳統汽車品牌里是非常少見的,也正是因為自研的深度,長城汽車才能做到圍繞「人- 車 - 生活」,去搭建場景化的智能服務,基于用戶、車輛和互聯網大數據,融合語音、視覺算法,深入挖掘用戶真實需求。


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GC - OS 的研發周期只有 10 - 12 個月,迭代周期 3 - 6 個月。現在長城汽車內部已經開啟了第四代智能座艙的預研。

 

綜上所述,和近年來的汽車 EE 架構升級方向一樣,GEEP 架構中車輛的功能控制變得更加精簡與集成化,用運算能力更強的大核心替代了原來的多個小核,最終實現中央計算能力。

 

有了先進的底層架構與 8155 這樣的座艙芯片,長城汽車自研座艙系統和中間件最終的優勢就是,長城汽車可以提供更強的接口給生態伙伴,對于座艙應用層的開發靈活性也會更高。

 

 

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長城汽車自動駕駛:奇妙的選擇

 


智能駕駛是定義未來汽車的關鍵技術。在新勢力入侵、探索品牌向上、內部組織變革的多重壓力下,這部分業務的表現,也將是長城汽車呈現給內外部的答卷之一。

 

其實早在去年年底長城汽車就發布了自動駕駛相關的戰略目標:咖啡智駕 331 戰略。

 

即,用 3 年時間,實現智能駕駛用戶規模行業第一、用戶體驗評價最好、智能駕駛功能可覆蓋場景最多,3 年 3 個 No.1。


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也正是在那時候,長城汽車發布了量產的 L3 級、帶有固態激光雷達、采用高通 Snapdragon Ride 平臺和具備全車冗余,能夠實現 NOH 功能的自動駕駛系統。

 

這套系統的硬件架構:

 

感知硬件

 

  • 3 個激光雷達,采用 ibeo NEXT 全固態 Flash 激光雷達,探測距離為 130 m,角分辨率為 0.05°* 0.07 °;

  • 3 個毫米波雷達;

  • 2 個攝像頭。

 

計算平臺

 

  • 采用高通 Snapdragon Ride 平臺 8540 + 9000 處理器。

 

實現功能


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  • 將實現類似特斯拉 NoA 或者蔚來 NOP 的場景覆蓋,除了我們在 NoA 中常見的打燈變道、自主變道外,NOH 還包括大車同行自動避讓、匝道限速智能識別、錐桶避讓等更進一步的體驗優化。


這套系統會在今年就量產,并且會搭載在摩卡車上。


而在長城汽車科技節上,長城汽車發布了完全自研的第三代自動駕駛計算平臺 ICU 3.0,這是一套完全面向 L4 級別的高性能自動駕駛計算平臺。


我們都知道隨著自動駕駛能力越往高階發展,對于芯片以及整個自動駕駛計算平臺的性能要求越高,但一般對于計算平臺很少有車企會自研,而長城一開始就確定了目標:要自研大算力計算平臺。

 

對于為什么要自研大算力計算平臺,長城汽車智能駕駛負責人張凱認為,有兩點:

 

一,自動駕駛的決勝點一定是數據。  

智能駕駛是一場長跑競賽,唯有提高數據的迭代速度、降低數據迭代成本,才能持續的取得勝利,真實數據規模就是自動駕駛行業的命脈。 

2021 年長城汽車全系車型中,具備有效數據收集功能的車輛將達 25 萬輛,2024 年長城汽車將累計銷售具備有效數據收集功能車型 530 萬輛,形成中國最大規模的自動駕駛數據倉。 

數據越大就需要越大的算力大的計算平臺支撐。  
二,高階自動駕駛的感知「豐富」度在增加,需要大算力平臺。 

這里面的「豐富」有兩層意思,一個是感知硬件的總類在增加,從攝像頭到毫米波雷達再到激光雷達,感知硬件的增加會增加對算力的消耗;另一個則是感知深度變強,比如攝像頭從 200 萬像素到 800 萬像素的改變不止是硬件,而是對環境感知的數據更豐富了,這時候就需要大算力平臺做數據處理。


長城汽車自研的 ICU 3.0 計算平臺可以滿足這些需求,從官方披露的數據來看,ICU 3.0 是目前全球量產的能效比最高的自動駕駛計算平臺。


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ICU 3.0 具體的性能架構為:

 

  • 基于高通(8540 + 9000)芯片設計;

  • 單板算力達到 360 TOPS,可 4 片疊加至 1440 TOPS;

  • 支持 6 路千兆以太網,數據傳輸能力達到 6 Gbps;

  • 全球首個采用高通 7 nm 自動駕駛芯片的自動駕駛計算平臺;

  • 計算平臺搭載 PCIE 4.0 接口,傳感器部分支持 14 路 800 萬像素攝像頭,8 顆毫米雷達以及 6 顆固態激光雷達。

 

基于 ICU 3.0 計算平臺,打造的咖啡智駕可支持硬件為:


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  • 3 個激光雷達;

  • 5 個毫米波雷達;

  • 12 個視覺傳感器;

  • 12 個毫米波雷達;

  • 高精度地圖、導航及定位系統等傳感器設備;

  • 芯片為高通(8540 + 9000),算力為 360 TOPS,平均功耗只有 5.5 TOPS/W;

  • 安全冗余芯片則為英飛凌(TC397),可以做 L1/L2 級別的降級控制。

 

目前 ICU 3.0 平臺已完成控制器設計、打板、軟件 Bringup,底層 BSP 驅動等諸多開發工作。搭載第三代自動駕駛計算平臺的車型 2022 年 Q2 上市,屆時可以實現特定場景的 L4 自動駕駛能力。


仔細觀察就會發現,長城汽車的自動駕駛方案里會一直貫穿一個關鍵詞「自研」,長城汽車不僅自研感知算法,還自研了計算平臺,一般很少有車企直接去做計算平臺這一整塊扳子,在「長城汽車為什么要全棧自研」這一問題上,單紅艷稱,「如果你不懂一項技術,僅僅拿來用,很難產生創新,通常情況任何一項新技術都有走進和走出的過程。」

 

在單紅艷看來,長城汽車必須要有全棧自研,也必須要有外部伙伴。「我們兩條路同步再走。只有你自己更懂,你才能和合作伙伴共同把雙方優勢都發揮到極致。」


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如果看 ICU 3.0 自動駕駛計算平臺就會發現,這個平臺里的核心芯片選用的是高通的方案,從目前性能上講,8540 + 9000 組合,算力為 360 TOPS,已經處于自動駕駛芯片領域絕對的第一梯隊,而長城汽車對于高通來說正是出貨,最好的合作伙伴。


因此,選擇高通則是雙贏的結果,這一點在我采訪張凱總時,他也表達了選擇高通的理由,張凱表示:


「在我們開發 ICU 3.0 第三代自動駕駛控制器的時候,確實是考察了全球所有自動駕駛大算力芯片,一家是高通的 8540 加上9000 芯片組合;另外就是英偉達的 Orin。  

在選擇的時候,長城汽車對二者進行了 10 大類,每一類又有 10 小類項目對比。對比結果在意料之內。  

但作為高性能芯片不管選擇誰,對長城汽車來說未來都有著非常大的開發風險。基于這個前提我們重點看的是誰能夠給我們最大的支持。  

這一點顯然英偉達做不到,因為英偉達國內的配套很多,這對于他的產能與配合度提出了高要求。
而選擇高通,高通所有技術資源都會在我們這個項目上,因為我們是全球第一個采用這套自動駕駛芯片的汽車廠商。  

現在來看我們確實達到了這個效果,因為第二家選擇高通的企業是在 2024 年實現量產,我們則是 2022 年,高通現在所有的技術人員都在協助我們做相應系統的調通,還有系統效率提升,這使我們整個開發工作達到一個超預期的效果。  

從開發難度上來說, Orin 是芯片級的開發,從芯片上開發一個控制器,高通是模組級開發,模組開發一個控制器會簡單很多。  

既然兩家后續風險都很大,我們選擇一個硬件開發難度小的廠商去開發,把所有的精力全部集中到軟件以及后續感知層面,軟件跑通,效率提升。


長城做出這個選擇并不容易,因為高通的芯片沒有前裝經驗,所以會給長城帶來開發以及算法移植風險。此前和大疆激光雷達部門的工程師交流得知,當時大疆激光雷達同時和新勢力幾家車企做了測試,最終和小鵬合作是因為在溝通的過程中大疆覺得小鵬展現出來了極強的專業性,對激光雷達和算法具有非常獨到的見解。


因此,在長城選擇高通自動駕駛芯片上,可以看出長城汽車的自動駕駛團隊同樣極具「專業性」,不管是自研算法還是硬件選擇,他都在最大化提升開發效率以及降低開發成本。

 

從 Mobileye 到高通,再到華為,體現了長城汽車實現自動駕駛漸進式的路線,同時也體現了長城汽車在不同品牌上的自動駕駛投放策略。早期快速前裝實現自動駕駛能力,中期實現部分技術自研開始深度介入系統集研發,后期切換高性能芯片實現核心能力全部自研。

 

而且以目前的規劃路徑來看,長城汽車的這套自動駕駛方案最終的能力非常值得期待,這可能會是自主品牌里最強的之一。

 

寫在最后

 

如果完整看完長城汽車的戰略布局就會發現,一個以長城汽車董事長魏建軍發起自上而下的轉型戰略正在長城汽車內部深入推進,魏建軍的堅定決心可以讓長城汽車的轉型永遠處于一個「安全」的保護殼之下進行。

 

擁抱智能化是長城汽車展現出來的「新」特點,國內自主品牌即使老對手吉利也沒有做這么徹底,這個「新」在于擁抱新變化,研發新技術,為研發新技術大筆投入招聘人才保持新活力,長城汽車要在未來投入 1000 億元招募軟件研發人才則是最好的例證。

 

車企決定擁抱智能化,那就意味著這么幾件事情:

 

  • 智能化所需的硬件會拉高整車成本;

  • 需要開發能支撐起智能化功能的電子電器架構;

  • 要規劃對應的軟件成本。

 

以上對于體量龐大的車企已經是很大的工作量,而在這以后,另一個很關鍵的問題在于,這部分智能化內容在市場端能否帶來足夠的收益。

 

而長城汽車釋放的信號就是,長城汽車必須要讓核心技術實現自主化,以咖啡智能平臺為基礎,打造智能汽車的核心差異化,這就是上面我們說的從需求出發,建立全棧技術能力,從根本上做到向科技公司轉型。

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