九大趋势，2023年智能座舱的机会与挑战？

来源:与非网发布时间:2023-06-151654浏览

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电子江湖不迷路

随着科技进步和生活品质提高，智能座舱已成汽车工业新发展焦点。通过对智能座舱的分析理解，可以帮助我们更好的理解汽车智能化的发展方向。

在本文中，与非研究院通过与座舱芯片、Tier1/2、主机厂、专家学者、行业领袖及终端解决方案厂商的行业领导者和专家的访谈，分析了智能座舱的发展背景，同时对当前汽车座舱产业链、市场现状、行业痛点和未来技术趋势进行了探讨。

智能座舱市场预测与挑战

随着电动化、智能化、网联化、共享化的发展，汽车正转变为新的移动智能终端，而智能座舱成为这场新变革的重要领域。据IDC预测，到2023年，全球智能座舱市场规模将达460亿美元，其中中国市场增速迅速。

智能座舱的发展得益于政策、市场和新技术的推动，但也面临研发投入大、安全问题和标准统一等挑战。随着智能产业链新玩家积极入局，推动了产业链价值的重构，芯片厂商、软件提供商和互联网科技公司三大新入局者分别抢占SoC芯片、中间层和操作系统等附加值高的领域，产业链两端的智能化高地成为竞争关键。

更高的自动驾驶级别也让智能座舱正在逐渐从单一的座舱娱乐、内饰升级为“第三空间”，融合信息、娱乐、互联等功能。开始呈现出“一芯多屏”、“跨域融合”、“架构升级”、“交互升级”等多重新趋势。新的功能和用户需求的出现对于核心的智能座舱芯片的能力提出了更高的要求。与此同时，汽车智能化浪潮以及底层技术持续迭代也在推动汽车照明总成向视觉系统进化，将带动ADB快速渗透。目前智能座舱已经整合了T-Box、DMS系统、ADAS系统、高精定位系统及未来V2X，逐渐。实现智能座舱与自动驾驶的跨域融合。一芯多屏、多屏互融、立体式虚拟呈现等技术开始逐步普及。

以DMS为例，EuroNCAP要求欧洲市场新车从2022年7月开始配备DMS，国内已对部分商用车车型安装DMS系统作出强制要求，后续有望推出在乘用车方面的法规。目前理想、蔚来、吉利等车企均把DMS列入配置清单。

座舱未来趋势

智能座舱的三大发展趋势，来源：安信证券研究中心

在日前举行的《与非网座舱与汽车照明技术研讨会》上，与非网资深产业分析师李坚在演讲中总结了智能座舱正在面临的九大发展趋势，分别包括交互体验、架构升级、生态演变、车内场景化、网联化、大屏高清化、AI化、软件定义汽车、大算力与虚拟化等：

交互体验的变革

车载交互的未来趋势包括多模交互、人机交互、语音、人脸、手势、眼部、声纹、指纹等技术的应用。座舱交互能力已成为智能化体验的关键，新车搭载语音识别功能的车型比例上升，智能座舱将向更“人性化”发展，结合多种感知手段，打造成AI“管家”，提升用户体验。多模交互的各因素对上层应用产生不同影响，比如摄像头数量对检测影响线性，导致对算力需求大增。

ADI汽车事业部产品应用工程师白玉杰认为，"随着汽车电子化、智能化的发展，座舱内的各种传感器和控制系统也在变得越来越智能。例如，ADI的汽车雷达和激光雷达解决方案可以帮助智能座舱实现更精确的环境感知和驾驶员状态监测，从而实现更安全、更舒适的驾驶体验。"

芯驰科技资深产品市场总监金辉指出，"早期的汽车座舱主要是物理按钮和旋钮，但现在越来越多的智能座舱开始采用触摸屏、语音控制、手势控制以及人脸识别等技术。而随着5G和AI技术的发展，智能座舱的交互方式和功能将更加丰富和智能。"

座舱系统架构师丁前利深入阐述了座舱交互模式的变革，他特指座舱屏幕由横向转为纵向，以及AR抬头显示的广泛应用。他强调，纵向屏幕能展示更多内容，提供强大的自定义能力，并带来交互层级的重大改变。他预测，AR抬头显示将逐渐成为标配，丰富的显示内容包括前方限速标志，转向指示以及驾驶状况等，利用ADAS和高精地图数据，借助车外摄像头和车况感知数据实现。他以奔驰为例，奔驰在2021年首次在MBUX系统中引入“零层级交互”的概念，至2022年，多品牌车型在车机交互上尝试减法，通过调整常用功能卡片到中控屏幕最左侧，例如小鹏G9的导航即桌面+浮窗设计，使驾驶员易于操作，同时配备一键充电站，一键回家等功能，无需进入二级菜单，通过主页快捷键实现单功能的零层级交互。

HUD技术迭代从C-HUD到W-HUD（Windshield-HUD），现阶段主流，再到AR-HUD（增强现实）。AR-HUD能将图像准确地叠加在真实世界，提供直观、丰富的交互信息和智能体验，预计成为未来主流。同时，讨论了抬头显示、AR抬头显示和电子后视镜等技术的未来发展，其中抬头显示能在座舱内显示各种信息，AR抬头显示可以通过车外摄像头和感知数据进行投影，提升驾驶便利性。

除了HUD，电子后视镜功能（CMS）也在逐步增加，包括传输图像和行车信息等，提高汽车智能化和驾驶安全。CMS车规要求高，开发难，成本偏高，但规模效应和ADAS协同效应下预期成为主流。

此外，通过虚拟现实和增强现实技术，智能座舱可以提供更加直观和沉浸式的驾驶体验。针对未来的虚拟座舱体验，Unity公司提供了一种用于开发高质量3D内容的统一的开发环境，被广泛应用于智能座舱的界面设计和虚拟现实应用中。Unity中国副总裁肖蓓蓓表示："Unity的平台可以帮助汽车制造商快速地开发出高质量的用户界面和交互体验，这对于提升汽车的科技感和品牌形象非常重要。"

Unity中国副总裁肖蓓蓓介绍了Unity为进入汽车行业打造的智能座舱和高品质3D车载娱乐系统，该系统服务于全球超过60家tier1。案例包括小鹏汽车和极氪汽车等，其中小鹏的P7和G9车型使用Unity的3D引擎和实时渲染技术。

肖蓓蓓还详细解析了智能座舱的HMI demo3.0，创新点包括多模态交互、VOI语音交互、TOI实体交互等，支持多人游戏、3D地图导航和XR内容等。强调了屏幕作为数字世界的窗口和未来马力的重要性。

Unity公司六大优势包括完善的产品工具链、全面的生态、强大的研发投入和技术领先地位。同时讨论了HMI未来的创新方向，如人机交互界面、自适应座舱、个性化、安全舒适、服务关怀等，并预测游戏将有更多可能性。Unity的跨平台性和兼容性可帮助实现智能座舱的平台化和个性化，提升用户体验，将与主机厂合作拓展更多创新方向。

值得一提的是，新造车企业将语音交互视为产品智能化和差异化的核心，通常自研智能语音技术框架，提高功能迭代与优化的频率和便捷性。尽管新势力在语音交互功能的智能化水平上有优势，传统主机厂也开始发力，全双工、多音区覆盖等核心功能已上车。智能座舱的产业链将变化，用户数据和软件公司的重要性增大。

架构升级融合

智能手机和智能汽车在底层硬件、应用软件及通信技术革新下实现了架构的转变，由“机械定义-硬件定义-软硬件共同定义-生态定义”，形成强大的用户粘性。当前座舱芯片与自动驾驶芯片处于独立发展阶段，预测当硬件算力、架构设计、软件开发能力进一步提高，汽车整车架构迈入“中央计算式”时，“舱驾一体”、“舱行泊一体”逐渐成为汽车架构升级融合的发展方向座舱芯片将与自动驾驶芯片有望实现融合发展。

远峰科技产品总监熊志龙介绍，公司发布了舱驾一体解决方案，包括舱泊一体1.0/2.0，舱行泊一体1.0/2.0，旨在满足各种客户需求。解决方案将以软硬一体或方案加软件算法的形式提供给行业伙伴。他强调了解决方案的性能优势，如集成多项先进技术，能为整车降本超过600元人民币，以及算力和系统优化的重要性。目标是打造极致体验产品，推动行业智能化转型，构建高性价比智能化平台，助力客户降本增效。

他同时表示，整个产业界将逐步打破系统间的壁垒，全面规划系统，而非独立使用每颗SoC芯片的外围电路设计。整体化设计的舱驾融合，集成度更高，BOM成本更低，融合更彻底。

生态演变

在交互与功能的双重驱动下，产品的生态边界将不断向外延伸，其价值也将被全面重塑。其中，智能手机通过OTA升级实现了性能的提升，以及使其具备了承载更多应用的能力，而应用的丰富也将驱动手机的生态边界不断拓展，最终成为万能的“场景性工具”；区别于智能手机的应用生态，智能汽车在实现车内场景化的完善外，其OTA能力的输出将更聚焦于自动驾驶的实现，为汽车配备“隐形司机”，解除其作为移动工具的桎梏，成为真正的“移动第三空间”。

照明场景化

智能座舱借助氛围灯和声学系统的升级为车内应用实现立体化，预示着汽车照明将增强交互性。ADI产品应用工程师白玉杰详解汽车照明系统，强调氛围灯在仪表盘、中控等部位的应用，提升质感并实现触控、语音和手势引导等功能。气味交互也逐渐人性化，通过隐藏风口和一体式方向盘实现座舱空间连贯。

白玉杰还讲述了汽车大灯电源、ECU控制单元及LD驱动架构，阐述矩阵灯管理芯片Maxw08的内在特点及其在提供灵活照明语言和调光功能上的应用。他比较了max2008和max20090两款LED驱动芯片，指出max2008的高温升特性和max20090的宽输出范围及灵活调光模式。

他区分了max20090和25610max25610的特点，解读25610的内置MOS管以及电流控制和保护能力，并分析了max20090的精准LED控制效果。他还介绍了一种可变性芯片和驱动芯片，应用于尺寸较小的照明系统和DMS抬头显示，最后分享ADI汽车照明系统芯片的产品简介和链接。

网联功能

智能汽车的互联范围从车内延伸至移动端、云端、路端等多终端，通过OTA创造了软件及服务的消费价值。“多模态交互+网联功能+车内场景化”将成为未来座舱向第三空间升级的标准配置。5G和V2X技术将改变智能座舱的使用方式。通过5G网络，智能座舱可以实时地获取和发送大量的数据，实现与外部环境的高速连接。通过V2X技术，智能座舱可以与其他车辆、路边设施、行人等进行通信，实现环境感知和智能决策。

东软集团汽车电子事业本部战略咨询总经理毕冬鸣介绍了汽车行业正在面临的变革时代，即汽车智能和连接的时代。他认为，随着计算能力的提升和互联的引入，汽车产业正在迎来一个万物互联的时代。他还介绍了微软在座舱领域的创新，包括使用高通芯片和深度融合多种AI算法。他强调了座舱需要一个大脑来实现智能交互，并正在与高通合作开发下一代产品。

大屏高清化

智能座舱屏幕经历了显著升级，向大屏、多屏、高清化方向发展。屏幕清晰度也提升，新应用和设计概念也随之出现。

以上这些应用的升级都离不开网联化的“枝蔓”将智能汽车的互联范围从车内进一步延伸至移动端、云端、路端等多终端，并以此通过OTA创造了软件及服务盈利的消费价值。基于此，笔者认为，智能座舱将通过交互的升级、网联的连接、场景的完善奠定了智能化的终局。“多模态交互+网联功能+车内场景化”将成为未来座舱向第三空间升级的标准配置。

主流车厂智能座舱显示器对比，来源：各公司官网

随着车载域控制器单元算力提升，未来车内可能以一个主控制器驱动多块独立显示系统的屏，实现机屏分离，甚至形成一整块屏。例如，一些常见的双12.3/双12.5联屏，外观为整体盖板，内部由两块屏组成。当前27寸屏幕实际就是将两个12.3寸屏幕融为一体。中低端车型或主流选择还是用一个盖板和两个分离屏，主要出于成本考虑。智能座舱屏幕也经历了显著升级，继续向大屏、多屏、高清化方向发展。已有多屏案例，如理想ONE的四联屏方案。大屏产品如比亚迪从12.8寸扩展到15寸以上，未来高端电动车可能有20多寸大屏。吉利星越L的智能座舱配备了25.6寸AR-HUD、12.3寸全液晶仪表盘等。屏幕清晰度也提升，5年前PPI约150，现已超200PPI，接近FHD全高清水平，未来可能达到3K4K超高清阶段。新应用和设计概念也随之出现，如需3K4K高清屏支持的裸眼3D仪表。目前，柔性屏主要用于高端车型，定价在30~40万以上，即使未来降价，也不会低于20万。对于入门级A级车，成本仍是主要考虑因素。

座舱AI化

大模型（LLM）正在推动车辆座舱的多模态交互和多域融合。通过架构生成式AI，座舱的交互性将被提升。两种商业模式将出现：一是以LLM+垂直算法包形式，三方企业可能被淘汰；二是LLM公司利用API接口形成垂直知识库。这些趋势导致主机厂座舱控制能力减弱，第三方座舱生态链变得清晰。LLM模型会促使座舱和驾驶域的软硬件融合，硬件融合需要更强的芯片算力，降低综合成本；软件融合则可以通过以太网或CAN总线进行信息交互，但成本和效率较低。

AI将推动座舱向机器人化转变，提升效率。座舱多模态化后，可依据人的综合反应（当前+历史）下达指令，控制车机系统满足驾驶员和乘客需求。例如，当消费者说“脖子有点酸”，车辆可以调取之前的录像，分析坐姿，然后进行反馈：分析脖子酸的原因并建议调整坐姿；启动按摩座椅；调整座椅位置等。

软件定义汽车

芯驰科技总监金辉指出，软件定义汽车大背景下，座舱电子正向多屏集成升级，趋势包括全液晶仪表、大尺寸触摸中控、抬头显示HUD以及流媒体后视镜等。智能座舱将整合驾驶员监控、车联网、娱乐系统，并通过强化安全设计和数据保护措施提升安全性和隐私保护。

座舱将支持多用户（驾驶员+副驾+后座），每个用户需要登录系统使用应用，如在线音乐、社交媒体等。系统须对丰富的交互方式做出快速精准响应。语音交互的唤醒和识别应及时，以保证用户体验。座舱系统需在本地使用大量用户数据，同时实时与云端共享和同步，数据安全尤为重要。在集成各种系统后，座舱系统不再仅是娱乐导航，需充分考虑软硬件设计以保障其可靠性。

芯驰的座舱芯片趋势是多系统，考虑安全性和软件生态，需要在同一硬件上运行多操作系统，保证各系统完整性和独立性。面对多用户交互，处理器需具备高性能以保证快速响应。随着软硬件复杂度提升，功能安全和数据安全的要求也更高。

诚迈科技院长施舜尧分享了基于高通芯片和软件的解决方案，包含完整的SDKA和AI加速引擎，可提供优质音效等优势。诚迈科技提供定制高效算法和AI性能优化服务，以降低精度损失。施舜尧介绍了诚迈科技的新一代智能座舱软件，以及对操作系统的整合优化。他们针对最新的iOS进行了深度改造，加入37个模块以保证系统安全稳定。

芯片大算力与虚拟化

智能座舱主流SOC

不管是复杂的人机交互、传感信息搜集还是软件定义汽车都离不开硬件基础的支持。在这个过程中，许多新的芯片技术开始被应用到智能座舱中。例如，高通公司的Snapdragon汽车平台就为智能座舱提供了强大的计算能力，支持高清显示、高级音频和语音处理、人脸和手势识别等功能。而Arm的汽车解决方案则专注于提供高效能、低功耗的处理器设计，帮助智能座舱实现更好的性能和功耗平衡。此外，Imagination的PowerVR图形处理器则为智能座舱提供了强大的图形渲染能力，帮助汽车制造商实现高品质的用户界面和虚拟仪表盘等。安富利代理的娱乐座舱相关芯片自2015年以来已被众多车型使用，适用于智能座舱和传统Infotainment平台。

博泰车联网科技创始人兼董事长应宜伦视座舱为人类左右脑配合的核心，智能汽车的发展需要情感化、交互能力和理性的计算能力支撑。博泰投入大量资源研发智能座舱，并认为中央计算平台是未来的核心。

芯驰科技资深产品市场总监金辉讨论了智能座舱的现状与未来，涵盖二代架构、舱驾一体、跨域融合、中央计算机等要素。他关注座舱的多个方面，如中控娱乐驾驶、HUD抬头显示、行车记录仪、语音助手等，强调响应快速、高可靠性与安全性。

他指出，汽车电子电器架构将演变至中央计算机，并呈现四个共同组成的二代架构。国内智能座舱发展领先全球，智能座舱渗透率高，覆盖液晶仪表盘、中控屏、氛围灯、OTA导航路口显示及车联网等。智能座舱需支持多用户操作系统，因此响应速度与数据信息安全显得尤为重要。面对软件定义汽车的挑战，需要在高性能的SOC系统中实现高功能安全。他提出独立的安全岛MCU子系统，并解释了X9SP的算力提升与特性。金辉描述了X9SP解决方案框图，包括座舱、HCP、EMC QSPI、蓝牙wifi audio、摄像头、camp总线、仪表、副驾娱乐系统和DMS、OMS、DVR等部分，可以实现单芯片的舱泊一体。

高通公司产品市场资深经历赵翌景介绍了高通在智能座舱平台方面的经验和愿景，展望公司在电子电器架构建模、部署及统一软件架构方面的工作，以及整体仓库融合性方案的开发。高通公司通过其智能座舱平台连接不同企业参与者，分享技术成果，探讨行业趋势，推动智能网联汽车行业发展。其平台具有优秀性能和低功耗，被多家主流汽车制造商选用，并推动数字底盘概念和新业务模式。平台以功能安全为基础，提供高性能、图形处理等功能，可同时运行多个应用，提升客户满意度和盈利能力。高通预集成的功能和底层能力意图构建通用软件框架。其最新产品提供融合性产品组合，包括单核芯片和软件编写器，采用自动驾驶感知协议站解决FFIprefer interference问题。

高通推出的第三代车载智能平台集成了AI、机器视觉和数据分析，实现多媒体监控、驾驶员监控和NLP等功能。通过合作伙伴远鸿科技的仓价一体化解决方案，该平台以高性价比产品推动行业智能化转型，实现泊车和自动驾驶等功能。

瑞芯微车载线PM谭亦威介绍了瑞芯微电子在车载领域的解决方案，包括增强芯片支持，灵活整合车载传感器，实现基础驾驶功能。他们亦将针对全景仪表、音频DSP和codec等进行多点突破和支持。此外，瑞芯微还分享了智能驾舱和自动驾驶的发展趋势，及其AIOT的大环节发展策略。他们作为ALT芯片供应龙头，已有45个PX系列在车辆前装量产案例。他们将以机器视觉和汽车电子为核心领域，满足多种应用需求。

瑞芯微车载业务及Roadmap

目前，瑞芯微已在智能驾舱领域进行芯片布局，推出了多款产品，包括RK3358M、3568M和3588M等，用于全景仪表、智能中控等。另有音频芯片RK3308已量产，支持32进32出，并将推出下一代音频DSP RK2118M。公司也在开发传输芯片，迭代周期为半年到一年。

最后，瑞芯微提供了详细的车用芯片产品信息，包括支持多屏多摄SP NPU2D图像处理，RGA硬推屏等多种开源方案，适应全国产化和半国产化需求。他们的产品涵盖智能驾舱、中控、全液晶仪表、音频等，并提供了兼容大量API的AOS版本，以满足不同层次的应用需求。

瑞芯微电子的车用芯片产品涵盖多个应用，包括智能驾驶舱、中控、全液晶仪表等。公司提供开源解决方案，以满足多屏多摄，RGA硬推屏，VOP等应用，以及全国产化和半国产化需求。他们还提供兼容大量API的AOS版本，以满足各种车联网需求，包括音频产品和t box等。瑞芯微电子也适配商用车，提供包括智能驾驶舱，双国产化hypervisor等方案。他们的解决方案满足多设低延迟DMS DSD等应用，以及适应于DMS和后视镜等场景的需求。此外，他们还提供系统级芯片，满足法规和国标认证需求，并有丰富的PCIE3.0USB3.0千兆网口等接口。瑞芯微电子还在虚拟化领域适配芯片RK3568和3588，并在开源的安卓系统上开发了AOS分支，支持car service和多屏音频等应用。

Arm资深市场经理Gary Wang分享了数字座舱的最新趋势，包括更多屏幕、更复杂的功能、更高的安全保护、更多传感器、算法和操作系统等，并着重介绍了Mali G78A GPU。这款专门面向汽车市场的GPU支持硬件分驱和虚拟化，能提供最高1.5 tops的算力和512扇区的配置选项，为多种车机系统应用提供支持。Mali G78A已通过SLB认证，能简化系统流程，加速产品推向市场。它严格遵循功能安全的开发流程，已获得蓝鹰认证，软件认证将在2023年下半年完成。此外，Mali G78A在多款产品中得到应用，市场验证充分。

ARM GPU在汽车行业的具体应用案例一

ARM GPU在汽车行业的具体应用案例二

Gary Wang还探讨了车机系统中可能存在的不同应用，如mate77821新增的灵活可分区和硬件序列化功能，可以在多应用间灵活切换和分配资源。同时，他讲述了一些使用arm架构的GPU产品在汽车行业中的应用，如mobile eye使用了Mali的G78A GPU和C78AISP来支持SLB的功能安全，AFBC技术优化数据传输，提供更好的体验。

Imagination公司的汽车业务产品市场拓展总监陈竹，分享了Imagination在汽车座舱方面的解决方案。该公司主要产品包括CPUIP和GPU，提供全方位的服务以满足各种车型和座舱HMI的需求。这些服务覆盖从硬件软件到整个产品生命周期，公司在全球范围内处于领先地位。Imagination拥有高效的架构、基于GPU的多核扩展性、硬件虚拟化技术、高压缩比和鲁棒性等诸多优势，并获得了包括车载IP在内的多项专利。该公司的GPU产品适用于各类主流CPU和操作系统，已有超过300 million的汽车应用了该公司的GPUIP。陈竹强调，Imagination的服务全方位、全生命周期，能够为各种不同车型和座舱HMI需求提供解决方案，从而展示了其在汽车行业的领先地位和广泛影响力。

点评

智能座舱将为汽车用户带来创新驾驶体验，深远影响汽车行业的未来。

根据上述与非研究院总结的智能座舱九大趋势，未来的座舱发展需要软硬件技术的提升，包括性能、功耗、安全性，及处理大量数据信息的能力。此外针对人机交互设计以及软件定义汽车中的诸多挑战，需要提升数据安全，以及保护个人及驾驶信息。