[汽車之家 行業] 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|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芯片在年內會與大家見面,在硬件上提升車機的水平。”
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絡上反應,車輛在高速上突發屏幕黑屏的情況,導航信息全無,只能下高速重啟系統才能繼續前行。
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出一份公開信,希望廠家能夠解決包括“制動系統故障、動力系統故障、車機系統故障、主控屏幕黑屏、車輛無故停擺”等在內的數種車輛問題。
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”,現在車機系統還做不到跟智能手機一樣的流暢和穩定。
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
我們日常所說的車機系統,現在有一個更加高大上的名字“智能座艙系統“。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,比如蘋果iOS系統。
對于車機來說也是一樣的,車機系統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,以及基于操作系統的應用軟件,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、威馬等企業部分車型選用了高通8155芯片。
車機系統的使用體驗跟芯片性能有直接的關系。搭載高通二代產品820A芯片和搭載高通三代產品8155芯片的車機系統,在流暢度和使用體驗上,就有質的差別。
首先是直觀數據上的對比: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,還有專門的神經網絡計算單元,因此在車機系統體驗上,當然使用更高級的芯片就越好。
業內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,車機芯片更新換代的慢,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,現在主流的高通820A芯片還是15/16年間的產品,8155也在2020年推出,2022年開始量產,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。
車機操作系統孰優孰劣?
除了硬件和軟件層面的因素,車機操作系統也直接關系到車機的使用體驗。
『AMD架構芯片』
目前,業內在車機系統上有兩派:特斯拉的以X86架構芯片(AMD)加Linux操作系統為一派;國內車企大多走的是ARM架構芯片(高通)加安卓系統的路子,更接近于智能手機的模式。
特斯拉的車機操作系統基于的是Linux系統,這類系統很簡潔,安全穩定性高,可以運行大型游戲,缺點是生態弱,支持的功能較少。Linux系統勝在流暢和穩定,這一點優于安卓系統,因為Linux平臺是基于C語言進行的二次開發。
安卓系統更加廣為人知,我們通常用的智能手機都是基于安卓系統的,安卓系統本身也是基于Linux內核的操作系統,優點是生態強,安卓系統車機能支持的App都比較多,且比Linux系統更適配這些應用,缺點是安全穩定性差,技術維護成本高。
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,這也是安卓系統的缺陷所在,對于車機系統來說,穩定性是最重要的,時不時卡一下體驗很差。因此從流暢和穩定性上來說,Linux車機系統優于安卓車機系統。
但是目前國內廣泛運用的車機系統大多是基于安卓系統,主要原因是安卓系統成熟的互聯網生態,從業者也多,汽車廠商可以輕松的設計基于安卓的車機系統加芯片方案。比如小鵬就基于安卓推出了Xmart OS車機系統,蔚來基于安卓推出了Aspen車機系統,這些系統經過改造之后,流暢度和穩定性得到了明顯提升。
『車機操作系統開發流程』
另一方面,即使都基于安卓和同款芯片來開發操作系統,實際體驗上也會有很大差距,比如小鵬和蔚來的車機系統就比領克系列要好,兩者都使用同款硬件,主要原因在于軟件水平的差異。
車規級要求對車機系統的限制
盡管車企都會招大量的軟件工程師來優化他們的操作系統,讓他盡可能的穩定和高效,但是一些消費者從感官上還是會吐槽:車機系統體驗并不好。這里面就牽扯到一個客觀因素:車規級要求對車機系統的限制。
換句話說,要做好車機系統并不容易,如果把蘋果或者華為手機放車上當車機系統用,可能還不如現在的車機系統。當主機廠找了一些軟件硬件工程師做好了一款車機系統之后,為了滿足汽車對于安全和穩定性的高要求,車企還要經過車規級的驗證,而汽車產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境惡劣。你以為車內環境舒適,打開空調就有26度。但其實,在炎熱的夏天,車內溫度可能有60℃,甚至更高,車內大屏等系統也承受著這個溫度,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奏。對于車機系統來說,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電氣元器件的老化。根據國標GBT28046.4-2011道路車輛電氣及電子設備的要求,車內電氣設備要在零下30℃至85℃環境下正常工作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℃,都要保證車機系統正常工作。
其次,在駕駛過程中,偶爾經過一些坑坑洼洼的路面產生震動,但是你感受的并不強烈,因為汽車坐墊已經吸收了一部分震動。但車機系統就不一樣了,它要完整接收發動機,路面傳遞過來的震動,而且是持續的高頻震動。這些震動時間久了不可避免會造成車機系統電子元器件松動,脫落,老化等,進而影響車機系統的使用體驗。
根據國標GB/T2423.56對于車載電子器件的振動實驗要求,我們的車機系統出廠前相應的也要滿足這些法規。
另一方面,智能手機和車機系統都有EMC的要求,但是手機使用環境單一,而車內電氣設備非常多,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。對于車機系統來說,遭受到電磁輻射干擾會導致工作不穩定,卡滯或者死機等。因此,在法規上對車載產品靜電也有要求。
以上還不是車機系統所要滿足的所有要求,在這種情況下,車機系統還需要能夠使用到10年/30萬公里的壽命。對比下,消費電子產品3年的平均壽命,開發車機系統如同“地獄“般難度。正因如此,在這么多要求之下,車機系統的開發就有了很多限制。甚至有時候,安全穩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品,首先要有性能好的芯片做硬件支持,要開發出好用的操作系統和與之對應的應用軟件生態,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,技術總在進步,在國內市場,依托于成熟的互聯網生態,我們相信會有像蘋果iOS操作系統一樣的流暢的車機系統出來。任何事物的發展都有一個過程,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/汽車之家行業評論員 何先生)