零跑“四叶草”的干货:超越特斯拉和小鹏的“真一体”

零跑汽车作为二线新势力,大家可能更多的是认为它擅长价格战——比如前几天零跑又宣布C11和C01的高配车型降价2万元——但不为人所知的是,零跑汽车在电子电气架构上的技术实力很领先。

领先到什么程度呢?特斯拉和小鹏、岚图都说自己发布了中央集成计算架构,但是零跑说那些都不是真正的“中央集成”——它们至多是两域融合,一个是座舱域和网关,一个是智驾控制器,而零跑将从LEAP 3.0开始进入四域融合时代,将全部域控制集成到一个盒子里,是真正意义上的“中央集成的电子电气架构”。

零跑将自己的第三代中央集成式电子电气架构(LEAP 3.0)取名为“四叶草”架构。所谓四叶草,就是四片叶子,即中央域控+左右后区域控制器,也代表着零跑将座舱域、智驾域、动力域、车身域融合到了一个系统里面。

零跑的“ONEBOX”说法可以说很形象的解释了四叶草架构和其他多域控制架构的区别。换句话说,零跑是把所有的处理器都整合到了一个盒子里面,只用了1颗SOC芯片加1颗MCU芯片就实现了对四个域的处理。

这个盒子有两个主板,一个是高通骁龙8295/8155芯片来数据处理,一个是恩智浦S32G负责逻辑计算,而接口、数据线都是统一的,所有的功能都由这个盒子来处理。而区域控制器只做I/O和故障诊断,和功能策略无关。为此,零跑也将这个盒子称之为“中央超算模块”。

这次中央超算模块的核心是第四代高通骁龙的座舱平台8295芯片,实现座舱和智驾深度融合。

零跑表示因为骁龙8295芯片集成度足够高,DMIPS算力是200K,AI算力是30TOPS,拥有算力更强的GPU可以支持更多的大屏、更多的摄像头、更好的视频处理,独立的DPS则可以支持更好的音频,而30TOPS的AI算力可以解决L2/L2+的需求。配合车规级的CCU芯片,也就是恩智浦S32G,实现整车、车身、网关等多控制器集成,就足以完成车辆控制决策了。

当然,为了能够解决对高速NOA、城市NOA这些智能辅助驾驶系统的高算力需求,整个系统还能“外挂”一个Orin X的盒子,直接和中央超算模块进行通信。

除了硬件方面的整合,零跑也在软件架构上重新整合。零跑方面表示,软件架构系统融合仪表系统、图像系统、声音系统、多媒体系统、中央网关、ADAS系统、ECU系统、CAN系统,可实现Android、QNX、Linux OS、RTOS x3四个系统运行。

通过标准化接口设计预留接口超过500个,可实现座舱、智驾、动力、车身各大板块的功能组合;在软件层面,实现一个SOC代码库+一个MCU代码库,各功能通讯协议共享打通,实现SOA服务架构——什么叫SOA服务架构?你可以理解为APP,开发者只需要根据接口来写APP就行。

这里面的一个重点是,需要几套不同操作系统能够“沟通”,比如你用基于Android Automotive系统打造的界面要能够控制在S32G上运行的Linux OS系统,又或者RTOS的实时系统要给到QNX系统的仪表信息,中间是需要通讯协议来传输数据的。所以,基于骁龙8295上运行的QNX和安卓系统的通讯协议是DDS分布通信总线,而恩智浦S32G则是Linux OS和RTOS x3的Mailbox通信总线,两种总线之间的通信协议是零跑自己做的,这样做到了软件呈现的进一步融合,所以并不是简单把两个主板放到一个盒子里面就叫“ONEBOX”。

按照零跑ONEBOX的规划,整个系统其实分为三种规格:

1、标准配置方案:高通8155+恩智浦S32G中配,支持6~12扬声器、4个屏幕、AR-HUD、支持4路环视摄像头、1路人脸摄像头、12路超声波雷达,目标是A级区隔的车型。

2、中配解决方案:高通8295+恩智浦S32G高配,具备30TOPS算力,最大支持20+扬声器(外置功率放大器)、4路2.5K分辨率,1路1080P,2路720P、支持4路环视摄像头,实现L2/L2+级智能辅助驾驶。

3、高配解决方案:高通8295+恩智浦S32G(7核)+英伟达Orinx,整车具备284TOPS算力,最大支持20+扬声器(外置功率放大器)、4路2.5K分辨率,1路1080P,2路720P,支持激光雷达、高精地图、4路环视摄像头、4路盲区摄像头、4路盲区角雷达,实现L2++级高阶智能辅助驾驶。

可以看出,其实零跑四叶草架构的核心主力就是中配方案,不管是算力还是功能性上都完全能够满足消费者的高度智能化需求。

那么,中央集成式电子电气对用户来说有什么利益点呢?

最重要的是对比竞争对手,零跑认为整个ONEBOX方案最大的优势是“成本优势”,在高集成度下可以节约大量的其他硬件成本。

“之前的智能化车型,需要更多的ECU控制,线束、芯片、布局空间等对应整车级成本增加,但是零跑四叶草架构是高度集成15个模块、28个ECU,”零跑方面解释说:“而且因为使用的是左右后域控制器,所以很多控制器是就近布置,四叶草架构线束总长小于1.5km,重量仅为23kg,是当前最短、最具轻量化的线束方案。对比传统车型的5公里线束长度、先进智能化车型的2公里长度,零跑现在LEAP 2.0架构的1.8公里长度,新架构又降低了20%。”

还有一个例子是,由于高通骁龙8295芯片已经集成了DSP功放调音的功能,所以零跑只需要增加几个功放芯片就可以,也进一步降低了成本。

此外,对零跑来说,这次ONEBOX一个重点是“规模化”,不管是8155还是8295,不管是A级车还是C级车,都会使用的同一套硬件,甚至水冷系统都一样,区别只是芯片的不同——也就是芯片的高低配。

因此,基本上按照零跑的定价策略,可能20万元就能让用户享受到其他四五十万级别电动车的智能化体验。

第二个利益点应该是OTA升级的无感和迅速。之前在多域控制器的策略下,每次OTA都需要去给每个域控制器单独升级,而且有些升级权限掌握在供应链层面。但是零跑四叶草架构因为只有一个中央超算模块,只需要解决一个系统的升级就能够完成整车升级,时间更少。而且按照零跑的说法,新架构支持A/B模式,升级以后自动切换到新系统,如果不满意还能切回老系统——个人感觉这有点类似于一台电脑装两个系统,只是版本不同,开机时可以自主确认进入哪一个版本,这样也就有了安全冗余。

实际上,零跑还攻克了一个技术难点,就是整个中央超算模块的小型化,能够把尺寸降低到大概一张A4纸大小。据零跑电子电气架构的工程师透露,在这一尺寸上整合两个主板,还要解决散热等问题,工程难度很大。因为只有越小的尺寸才会在底盘布置上更方便,而后续零跑将推出CTC 2.0的电池底盘一体技术,就是为了节约空间。

总结来说,这次零跑四叶草架构的发布,主要还是展现了零跑在电子电气架构上的领先优势。

作为一家从计算机软硬件公司出来创业的造车新势力企业,零跑对待电子电气架构的用心程度也是和别家不一样的,可以说走出了自己的路。并且零跑一直强调平台化架构的思路,每一条零部件产品线、电子电气架构,都一以贯之的,一个平台覆盖众多车型,高集成度覆盖所有车型,成本和效率都更高。

这次四叶草架构,零跑的说法是能够满足五年的升级迭代需求,且零跑现在对电子电气架构的更新大概是两年一次,所以对消费者来说还是足够领先的。另外相比于前期零跑自研比例很广,包括T03是全栈自研的智驾系统,而现在零跑决定不做传感器了,全身心“扑到”算法上,后期会对整个智驾方案进行更新。

同时,拥有四叶草架构以后,零跑现在也考虑技术共享的方案。目前零跑说已经准备和一些车企在沟通基于下车体(含电子电气架构、电池、电驱)整体交付的技术共享和基于整车级的合作共享,这将对零跑的规模性和收益也有很大优势。

文|JackieLXX

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