[汽車之家 行業(yè)] 近日,極氪ZEEKR 001全面免費升級高通驍龍8155芯片的事點燃了汽車圈,極氪表示本次更換的硬件為完整的智能座艙域控制器,僅需四顆螺絲即可無損安裝。
極氪之所以出手如此“闊綽”,是因為早前不少ZEEKR 001(參數(shù)|詢價)的車主公開吐槽該車車機卡頓,當時,ZEEKR 001搭載的是驍龍820A芯片。極氪官方在今年3月份對外回應,“8155芯片在年內(nèi)會與大家見面,在硬件上提升車機的水平?!?/p>
因為車機問題而被推上風口浪尖的,其實不止極氪一家車企。今年6月,北京的一位特斯拉車主就在社交網(wǎng)絡上反應,車輛在高速上突發(fā)屏幕黑屏的情況,導航信息全無,只能下高速重啟系統(tǒng)才能繼續(xù)前行。
前不久,零跑汽車首批車主集體向浙江零跑科技股份有限公司發(fā)出一份公開信,希望廠家能夠解決包括“制動系統(tǒng)故障、動力系統(tǒng)故障、車機系統(tǒng)故障、主控屏幕黑屏、車輛無故停擺”等在內(nèi)的數(shù)種車輛問題。
在如今大肆宣揚智能化的時代,各大主機廠已然將“智能座艙”、“智能駕駛”等視為核心競爭力,消費者的期待也被無限拔高,可事實卻是,不管廠家宣傳的多么的“天花亂墜”,現(xiàn)在車機系統(tǒng)還做不到跟智能手機一樣的流暢和穩(wěn)定。
在市面上,幾乎找不到一款車型,在車機方面是沒有任何抱怨和吐槽的。誠然,要做好一款好的車機產(chǎn)品不易,難道是各大主機廠能力不行不夠努力嗎?
芯片決定硬件性能
我們?nèi)粘Kf的車機系統(tǒng),現(xiàn)在有一個更加高大上的名字“智能座艙系統(tǒng)“。狹義上的理解,就是控制駕駛員面前的幾塊大屏,如儀表盤、中控屏、HUD、流媒體后視鏡等,是駕駛員和汽車信息交互的樞紐。
很多人喜歡把車機和手機作對比:的確,它們在功能上非常類似。以智能手機為例,決定手機性能下限的是他的硬件,比如使用了什么類型的芯片,算力又是多少;而決定手機性能上限的則是軟件操作系統(tǒng),比如蘋果iOS系統(tǒng)。
對于車機來說也是一樣的,車機系統(tǒng)由硬件部分和軟件部分組成。硬件部分包括顯示屏,底層芯片,以及一些功率器件等;軟件部分則包括底層操作系統(tǒng),以及基于操作系統(tǒng)的應用軟件,就是我們熟悉的各種App,如導航軟件,音樂軟件。
目前,車機系統(tǒng)芯片的主流供應商有高通、NXP、英特爾、AMD、瑞薩電子等。比如,有些特斯拉車型就用到了AMD的車機芯片,而國內(nèi)新勢力都喜歡用車機領域最強的高通芯片,如小鵬P7、ZEEKR 001就用過高通的820A芯片,吉利、蔚來、威馬等企業(yè)部分車型選用了高通8155芯片。
車機系統(tǒng)的使用體驗跟芯片性能有直接的關系。搭載高通二代產(chǎn)品820A芯片和搭載高通三代產(chǎn)品8155芯片的車機系統(tǒng),在流暢度和使用體驗上,就有質(zhì)的差別。
首先是直觀數(shù)據(jù)上的對比:820A芯片制程為14nm,CPU為4核,CPU算力為42K DMIPS,GPU算力為320 GFLOPS;8155芯片制程為7nm,CPU為8核,CPU算力為80K DMIPS,GPU算力為1142 GFLOPS。從性能上,8155芯片明顯高于820A芯片,CPU算力是820A的兩倍,GPU算力是其四倍,還有專門的神經(jīng)網(wǎng)絡計算單元,因此在車機系統(tǒng)體驗上,當然使用更高級的芯片就越好。
業(yè)內(nèi)普遍認為的最強車機之一,特斯拉Model Y就使用的AMD芯片,算力跟工作站類比,可以運行大型游戲,甚至比你的筆記本電腦都厲害。
此前,ZEEKR 001被車主們吐槽車機卡頓,廠家就提出了升級芯片的解決方案:從高通820A升級到8155芯片。
但實際上,車機體驗不佳不只是芯片的原因,車機芯片更新?lián)Q代的慢,也是影響體驗的重要因素。
與手機相比,芯片的推出頻率一般是1-2年一款,這種迭代速度,是目前車機芯片無法做到的。比如,現(xiàn)在主流的高通820A芯片還是15/16年間的產(chǎn)品,8155也在2020年推出,2022年開始量產(chǎn),車機芯片的代差在5年左右,普遍比智能手機落后2-3代。
『高通三代車規(guī)級芯片』
還有一個核心因素:軟件。硬件決定了車機芯片性能的下限,所謂軟件不行硬件湊,軟件對車機系統(tǒng)體驗也有很大影響。比如小鵬P7和ZEEKR 001都使用了高通820A芯片,但從用戶口碑上看,兩者的使用體驗顯然有不小的差別。
車機操作系統(tǒng)孰優(yōu)孰劣?
除了硬件和軟件層面的因素,車機操作系統(tǒng)也直接關系到車機的使用體驗。
『AMD架構(gòu)芯片』
目前,業(yè)內(nèi)在車機系統(tǒng)上有兩派:特斯拉的以X86架構(gòu)芯片(AMD)加Linux操作系統(tǒng)為一派;國內(nèi)車企大多走的是ARM架構(gòu)芯片(高通)加安卓系統(tǒng)的路子,更接近于智能手機的模式。
特斯拉的車機操作系統(tǒng)基于的是Linux系統(tǒng),這類系統(tǒng)很簡潔,安全穩(wěn)定性高,可以運行大型游戲,缺點是生態(tài)弱,支持的功能較少。Linux系統(tǒng)勝在流暢和穩(wěn)定,這一點優(yōu)于安卓系統(tǒng),因為Linux平臺是基于C語言進行的二次開發(fā)。
安卓系統(tǒng)更加廣為人知,我們通常用的智能手機都是基于安卓系統(tǒng)的,安卓系統(tǒng)本身也是基于Linux內(nèi)核的操作系統(tǒng),優(yōu)點是生態(tài)強,安卓系統(tǒng)車機能支持的App都比較多,且比Linux系統(tǒng)更適配這些應用,缺點是安全穩(wěn)定性差,技術(shù)維護成本高。
使用過安卓手機的人有體驗,手機使用年限久了之后就會變卡,甚至需要重啟,這也是安卓系統(tǒng)的缺陷所在,對于車機系統(tǒng)來說,穩(wěn)定性是最重要的,時不時卡一下體驗很差。因此從流暢和穩(wěn)定性上來說,Linux車機系統(tǒng)優(yōu)于安卓車機系統(tǒng)。
但是目前國內(nèi)廣泛運用的車機系統(tǒng)大多是基于安卓系統(tǒng),主要原因是安卓系統(tǒng)成熟的互聯(lián)網(wǎng)生態(tài),從業(yè)者也多,汽車廠商可以輕松的設計基于安卓的車機系統(tǒng)加芯片方案。比如小鵬就基于安卓推出了Xmart OS車機系統(tǒng),蔚來基于安卓推出了Aspen車機系統(tǒng),這些系統(tǒng)經(jīng)過改造之后,流暢度和穩(wěn)定性得到了明顯提升。
『車機操作系統(tǒng)開發(fā)流程』
另一方面,即使都基于安卓和同款芯片來開發(fā)操作系統(tǒng),實際體驗上也會有很大差距,比如小鵬和蔚來的車機系統(tǒng)就比領克系列要好,兩者都使用同款硬件,主要原因在于軟件水平的差異。
車規(guī)級要求對車機系統(tǒng)的限制
盡管車企都會招大量的軟件工程師來優(yōu)化他們的操作系統(tǒng),讓他盡可能的穩(wěn)定和高效,但是一些消費者從感官上還是會吐槽:車機系統(tǒng)體驗并不好。這里面就牽扯到一個客觀因素:車規(guī)級要求對車機系統(tǒng)的限制。
換句話說,要做好車機系統(tǒng)并不容易,如果把蘋果或者華為手機放車上當車機系統(tǒng)用,可能還不如現(xiàn)在的車機系統(tǒng)。當主機廠找了一些軟件硬件工程師做好了一款車機系統(tǒng)之后,為了滿足汽車對于安全和穩(wěn)定性的高要求,車企還要經(jīng)過車規(guī)級的驗證,而汽車產(chǎn)品使用場景的復雜度,要遠遠高于智能手機。
首當其沖的是車機工作環(huán)境惡劣。你以為車內(nèi)環(huán)境舒適,打開空調(diào)就有26度。但其實,在炎熱的夏天,車內(nèi)溫度可能有60℃,甚至更高,車內(nèi)大屏等系統(tǒng)也承受著這個溫度,不僅如此,它們還要在你上車通電后,馬上就能工作正常,顯示出準確的信息。
冬天亦是如此,東北室外可能有零下30度,車機也也要承受這個溫度,手機在這個溫度下早已經(jīng)罷工了,但是車機還是要在這個溫度下馬上醒來投入到正常工作節(jié)奏。對于車機系統(tǒng)來說,對工作溫度的要求顯著高于手機。
長期的高溫或者低溫使用,時間久了會加速車機系統(tǒng)電氣元器件的老化。根據(jù)國標GBT28046.4-2011道路車輛電氣及電子設備的要求,車內(nèi)電氣設備要在零下30℃至85℃環(huán)境下正常工作1000小時。不僅如此還要接收冷熱沖擊的實驗,比如從零下30℃馬上切換到80℃,都要保證車機系統(tǒng)正常工作。
其次,在駕駛過程中,偶爾經(jīng)過一些坑坑洼洼的路面產(chǎn)生震動,但是你感受的并不強烈,因為汽車坐墊已經(jīng)吸收了一部分震動。但車機系統(tǒng)就不一樣了,它要完整接收發(fā)動機,路面?zhèn)鬟f過來的震動,而且是持續(xù)的高頻震動。這些震動時間久了不可避免會造成車機系統(tǒng)電子元器件松動,脫落,老化等,進而影響車機系統(tǒng)的使用體驗。
根據(jù)國標GB/T2423.56對于車載電子器件的振動實驗要求,我們的車機系統(tǒng)出廠前相應的也要滿足這些法規(guī)。
另一方面,智能手機和車機系統(tǒng)都有EMC的要求,但是手機使用環(huán)境單一,而車內(nèi)電氣設備非常多,有電輻射的設備也有幾十個,且都處于封閉空間,輻射干擾比較強。對于車機系統(tǒng)來說,遭受到電磁輻射干擾會導致工作不穩(wěn)定,卡滯或者死機等。因此,在法規(guī)上對車載產(chǎn)品靜電也有要求。
以上還不是車機系統(tǒng)所要滿足的所有要求,在這種情況下,車機系統(tǒng)還需要能夠使用到10年/30萬公里的壽命。對比下,消費電子產(chǎn)品3年的平均壽命,開發(fā)車機系統(tǒng)如同“地獄“般難度。正因如此,在這么多要求之下,車機系統(tǒng)的開發(fā)就有了很多限制。甚至有時候,安全穩(wěn)定和卓越的性能是背道而馳的。而車企別無他法,只能在中間取得平衡。
目前在市面上,你找不到一款搭載完美車機的車型。要做出一款好的車機產(chǎn)品,首先要有性能好的芯片做硬件支持,要開發(fā)出好用的操作系統(tǒng)和與之對應的應用軟件生態(tài),其次還要滿足車軌級的一系列要求,無疑是“既要、又要、還要“…….
但是,技術(shù)總在進步,在國內(nèi)市場,依托于成熟的互聯(lián)網(wǎng)生態(tài),我們相信會有像蘋果iOS操作系統(tǒng)一樣的流暢的車機系統(tǒng)出來。任何事物的發(fā)展都有一個過程,消費者需要多一些耐心,而車企更需要在“軟件定義汽車“的時代,提升自身的軟件能力。(文/汽車之家行業(yè)評論員 何先生)