隨著汽車工業進入智能化與數字化時代，智能汽車已經不再僅僅只是簡單的代步工具，而是成為集駕駛輔助、娛樂體驗和個性化服務于一體的智能終端。車艙里的大屏幕不僅能夠展示導航信息，還能動態調整顯示方式以適應環境光線，車內的智能語音助手可以回應你的每一個需求，無論是調節座椅溫度還是尋找附近最好的咖啡館。

在這樣的智能駕駛體驗背后，數字座艙和軟件定義汽車（Software-Defined Vehicle, SDV）正悄然重塑著整個汽車行業。它們不僅讓汽車更懂你的需求，還為未來的汽車發展提供了無限可能。

究竟數字座艙有何奧秘，SDV又如何重新定義汽車工業？前威瑪汽車智能化工程總監Simon Zhong和我們從定義、技術、以及技術挑戰與機遇等方面展開了探討。

數字座艙興起與演變

在傳統的汽車中，駕駛員主要通過物理儀表盤獲取車速、燃油量等信息，而娛樂系統則只是簡單的收音機或CD播放器，這些系統之間缺乏聯動性，功能相對單一。隨著信息技術和車載電子系統的進步，數字座艙逐漸成為整車智能化的重要組成部分，集成了多功能顯示屏、車載信息娛樂系統、語音和人臉識別、智能虛擬助手等，打破了傳統儀表與娛樂系統之間的界限，在用戶體驗和功能上取得了諸多突破。

Simon表示，總體來看，智能座艙的發展經歷了電子化、智能助理、人機共駕等幾個關鍵階段。如今，智能座艙的概念已經趨于泛化，它不僅只是一個車機概念，而是作為整車的人機交互入口，把乘客在汽車上包括視聽、觸覺、嗅覺等在內的五感體驗都囊括其中，甚至賦能車輛產生具象化的形象。

隨著高級駕駛輔助系統（ADAS）和自動駕駛（AD）技術的不斷發展，數字座艙也不只是信息顯示和控制中心，而是逐漸演進為一個動態的、以用戶體驗為核心的智能平臺。比如，智駕系統的感知、路徑規劃等信息更好的呈現，以便駕駛員能夠清晰的了解智駕系統的能力邊界，及時做出反應。未來，當車輛進入自動駕駛模式時，數字座艙還扮演了娛樂與生產力中心的角色，駕駛員逐漸轉變為乘客，座艙可以提供視頻會議、在線娛樂和個性化服務等多種功能，演變成移動生活空間。

走進“軟件定義汽車”

隨著人工智能、通訊和算力等技術的演進，與數字座艙同步發展的還有“軟件定義汽車(SDV)”概念。

軟件定義汽車指以軟件為核心，通過軟件定義和實現車輛功能的一種全新汽車架構模式。過去，在傳統汽車制造架構中，功能通常是由分立的硬件配置來決定的。但在SDV架構下，車輛的功能實現不再是分散在多個獨立的ECU中，而是由中央計算平臺進行統一處理，進而實現對車輛功能的集中控制和高效的在線升級，使得車輛具備了更強的擴展性和可更新性，能夠根據用戶需求進行軟件的快速更新迭代。

SDV架構的核心理念是：軟硬解耦、功能集成、持續迭代。

首先，車輛的功能不再依賴特定的硬件實現，而是通過標準化的接口和協議，可以讓軟件可以在不同硬件中更加靈活的遷移、適配。硬件模塊化設計，使得硬件僅作為軟件的載體，便于功能擴展和升級。

其次，借助OTA（Over-the-Air）技術，車輛功能和性能可以通過無線更新不斷優化，用戶無需更換整車即可享受最新的軟件功能，例如自動駕駛性能升級或座艙娛樂系統擴展。

此外，SDV架構提供開放的API和開發平臺，吸引第三方開發者參與，共同構建豐富的軟件生態。用戶可根據需要安裝或解鎖特定功能，形成類似智能手機的“應用商店”模式。

SDV的關鍵技術和硬件構成

Simon表示，實際上，無論是數字座艙還是SDV，都是一種產品定義思路，而電子電氣架構是它們的底層支撐。如今，要實現SDV也需要多種硬件和關鍵技術的支持，主要包括：

中央計算架構：中央計算架構是SDV的核心，通過將分散的電子控制單元（ECU）整合為高性能的中央計算單元，算力和數據的集中，大幅提升了軟件迭代效率，并可不斷衍生新的功能體驗。

高性能芯片：功能的集成需要更高算力芯片的支持，智能駕駛及智能座艙領域也需要更強的NPU和GPU算力。

智能操作系統和中間件：為車輛的軟件管理提供統一平臺，確保系統的實時性、安全性和靈活性。

OTA（無線軟件更新）技術：實現功能的持續迭代和安全補丁的快速部署，使車輛能夠像智能手機一樣不斷優化。

5G通信和云計算：增強了車內外數據交互的實時性和帶寬，更好的支持大模型的端云混合部署或自動駕駛的遠程接管。

供電要素：SDV需要強大的算力支持中央計算架構、AI芯片和多傳感器融合，這對電能供應提出了更高要求。數字座艙、自動駕駛等功能的運行也依賴于穩定、高效的電力系統。

SDV推動數字座艙的創新

SDV概念的發展和普及也在不斷推動數字座艙的創新。

SDV的OTA技術為數字座艙的功能迭代和個性化服務提供了技術保障。車輛可以通過OTA快速部署新功能，用戶不需要更換硬件即可享受最新的技術進步，使得數字座艙成為一個持續演進的平臺。通過用戶數據的動態分析，座艙可以實時調整設置，為每位駕駛員提供定制化的界面和服務，例如根據駕駛習慣優化座椅調節或娛樂推薦。

SDV還促進了數字座艙生態系統的擴展。開放的操作系統和標準化的軟件平臺使第三方開發者可以參與座艙功能的創新，帶來更加豐富的應用場景。例如，用戶可以選擇從應用商店下載額外的功能模塊或訂閱服務，從而讓數字座艙變得更加靈活和多樣化。這種平臺化的設計使得數字座艙不僅是車輛的控制中心，也成為用戶生活的數字延伸。

此外，SDV推動了數字座艙與智能駕駛的深度融合。在自動駕駛模式下，數字座艙能夠重新定義駕駛員的角色，將其從操控者轉變為乘客。這要求數字座艙提供更豐富的娛樂、生產力和舒適性功能，例如高清視頻會議、云端辦公、沉浸式娛樂體驗等。

數字座艙和SDV的行業應用

隨著汽車智能化技術的發展，數字座艙和SDV的行業應用已逐漸從概念階段走向實際落地。Simon表示，無論是造車新勢力還是老牌車企，近年來都開始以它們為理念進行新車型的開發和制造。

例如，汽車的數字座艙采用了極簡化設計，完全取代傳統物理按鍵，以中控大屏為交互核心，整合駕駛數據、娛樂功能和車輛狀態顯示。通過其高度集成的中央計算架構和強大的OTA能力，實現了車輛功能的持續更新和優化，例如新增的能量回收模加速模式，以及自動駕駛能力增強和娛樂應用更新等。甚至，在2021年底將AMD 嵌入式 APU+RDNA2 獨立顯卡的X86芯片組合應用到汽車上，在架構不變的情況下進行硬件迭代，使其可以支持3A游戲。

技術機遇與挑戰

隨著消費者對汽車的期待逐漸從“代步工具”轉向“智能移動空間”，數字座艙和SDV在這樣的背景下不斷發展。數字座艙和SDV所提供多模態交互、個性化和常用常新的體驗，使汽車能夠隨著時間推移不斷優化和提升，這種靈活性為汽車企業提供了增強客戶忠誠度的重要工具。

SDV的特性也促進汽車廠商和技術供應商開創了基于軟件和服務的商業模式。例如，通過OTA功能，車企可以提供訂閱式服務，解鎖高級駕駛輔助功能、導航升級或娛樂應用。這種模式將汽車銷售從一次性硬件銷售轉型為長期收入流，創造了類似智能手機應用商店的生態系統。

雖然開拓了全新的市場，目前數字座艙和SDV在整個汽車行業中的大規模普及應用仍面臨著一些挑戰。

發展挑戰

算力瓶頸與成本問題：Simon談到，高階智駕以及座艙的多屏交互、本地大模型集成等需求，對算力的需求成倍增長，近年來車企熱衷于搶最強芯片的首發，從高通SA8155P到SA8295P，英偉達ORIN系列。但當前車企仍不滿足現有芯片，蔚小理甚至都在自研芯片，車企的開發投入指數級增長，量產后的軟件迭代也需要團隊不斷投入，對中小型車企尤其不利。另外，更高的單價成本也限制了高階智駕和旗艦座艙向 15萬以下級別的車型普及。

系統集成與兼容性：功能集中帶來的好處顯而易見，但這也大大提升了系統的復雜程度，比如硬件的集成，在一定大小的零部件內集成的器件越多，硬件設計難度就越高，不同子系統的功能安全需求不同，高階智駕的大算力芯片往往也需要水冷。軟件層面亦是如此，不同功能的軟件集成在一起，車輛控制的需要安全、穩定，娛樂、生態的需要更好的兼容性，不同的需求，促使虛擬機Hypervisor+多操作系統來及進行支撐。

重塑汽車供應鏈：SDV對汽車行業的供應鏈將產生較大影響，不再是軟硬件強綁定的模式。新的趨勢下，硬件的供應會逐步向頭部有成本及質量管控優勢的企業聚集，如立訊精密。而軟件方面，則給了一些軟件和算法能力強的公司上車的機會，如商湯絕影、Momenta、輕舟智航等。整車廠與軟件供應商、芯片廠商之間的合作關系將更加緊密。當然，軟硬一體的方式依然會長期存在。

最后，Simon指出，數字座艙和SDV正在推動汽車設計和制造從硬件導向向軟件驅動轉型，從單一功能向多樣化服務拓展。隨著芯片、人工智能等關鍵技術的發展，多模態大模型將可能支持對每個個體用戶的智能感知，進而賦能智能汽車更加了解用戶，提供更加個性化和差異化的服務。