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7nm“中国芯”上车领克08背后,芯擎科技如何决战下一个竞争时代

2023-10-27 02:16| 来源:易车网|阅读量:7078|

中国首颗、全球第二款7nm车规级座舱SoC芯片正式量产上车。

近期,首款搭载“龍鹰一号”的量产车型——领克08正式上市。这也意味着,中国高端先进制程、高算力车规芯片正式打破了海外厂商垄断的局面,为中国车企提供了全新的选择。

过去,由于产业基础较为薄弱,中国高性能车规级芯片市场一直由国际大厂垄断。尤其是智能汽车高算力先进制程芯片,全球范围内仅有少数巨头公司可以提供。比如在智能座舱领域,中国市场推出的主流新车搭载的座舱域控制器方案,高通平台几乎处于完全垄断的地位。

但现如今,智能座舱市场进入了围绕用户体验进行差异化运营的新周期,同时还在不断向中低端车型渗透普及,中国企业迎来了全球汽车产业价值链重构的重要机遇。在降本增效、功能需求升级等要求下,各大品牌主机厂对于座舱SoC芯片的使用呈现了多元化的态势,切换供应商的窗口期已经开启。

芯擎科技推出的国内首款车规级7nm座舱SoC芯片——“龍鹰一号”正式在领克08上面实现规模化量产交付,迈出了国产高性能车规级智能座舱SoC规模化量产的第一步,为中国车企提供了全新的选择。接下来,“龍鹰一号”还将陆续搭载在今年上市的多款车型中面世。

可以预见,以芯擎科技为代表的中国本土芯片,正在逐步打破原有的智能座舱芯片市场竞争格局。

上车领克08

据了解,领克08搭载了双“龍鹰一号”解决方案,两颗“龍鹰一号”通过高速互联总线SE-Link连接在一起,CPU算力达到200 KDMIPS,GPU算力达 1800 GFLOPS,NPU算力高达16TOPS。

“屏幕的数量越来越多、分辨率也越来越高,要保障每一块屏幕都能流畅运行且不卡顿,对芯片性能具有极高的要求。” 芯擎科技创始人、董事兼CEO汪凯博士表示,“龍鹰一号”拥有出众的运算能力和超高速传输率下的充分协同匹配能力,能够增强车机的稳定性和操控性。

因此,得益于两颗“龍鹰一号”的高性能支撑,领克08搭载了行业首发的92英寸巨幅天幕HUD,清晰度达到2k,实景导航覆盖三车道。同时,领克08还搭载了15.4英寸超清全面屏、12.3英寸液晶仪表盘、哈曼卡顿23喇叭音响系统等,可以支持手机跨端观影打游戏等丰富的座舱娱乐交互应用,实现了座舱智能化的革新与突破。

芯擎科技是车规级智能座舱SoC赛道上为数不多采用7nm先进制程的玩家。

早在2018年前后,中国汽车芯片市场涌现了一大批初创公司,但由于先进工艺制程芯片的设计难度极大,大部分厂商瞄准的是16nm、28nm工艺制程。彼时,芯擎科技由亿咖通科技和ARM中国等共同出资成立,直接闯入了7nm车规级智能座舱芯片的“无人区”。

汪凯博士表示,要打造一个具备极致用户体验的智能座舱系统,首要条件就是要智能座舱芯片的算力要向手机看齐。其次,做车规芯片一定要瞄准国际最先进的产品,才能拥有真正的话语权。

正是如此,芯擎科技在创立之初就明确了要打造7nm高性能智能座舱芯片的目标。汪凯博士表示:“只有设计出7nm的芯片,才能满足智能座舱市场的需求,从而建立起强大的竞争壁垒。”

过去几年,智能座舱作为汽车智能化普及化的领跑角色,3D交互、AR-HUD等越来越多的功能上车并走向深度融合,主机厂对于具备更强的计算能力、更高集成度、更高效数据处理能力的计算平台有强烈的需求。

汪凯博士表示:“我们认为,当前智能座舱芯片的入门门槛NPU算力至少需要达到6TOPS,CPU算力需要达到60 KDMIPS以上,GPU算力同样也需要足够强,才能满足当下汽车智能座舱的基本性能要求。”在这样的背景与坚持之下,具备先进工艺制程、远超门槛算力的高性能等特性的“龍鹰一号”得以诞生。

目前,成立不到5年,芯擎科技已经获得了吉利、一汽集团、中芯聚源、博世、东软、红杉中国、泰达资本、海尔资本等的投资,并且完成了包括伟世通、亿咖通、东软、德赛西威、博世、LG等行业龙头Tier1在内的生态合作落地。

值得一提的是,继领克08上市之后,另一款搭载“龍鹰一号”的车型——睿蓝7也已经于近日正式上市,后续还将有更多搭载“龍鹰一号”的车型上市。

“领克08选择和搭载‘龍鹰一号’,对于我们来说意义非凡。”汪凯博士表示,这将是芯擎科技迈向规模化交付的新起点,同时也是国产高端车规级芯片的新篇章。

不做“搬砖式”产品

众所周知,高通平台几乎成为了各家车企的首选。其中,同为7nm工艺制程的高通8155,在此前还一度被认为性能最强的座舱SoC芯片。汪凯博士自信地表示:“龍鹰一号是目前唯一可以与国际一流品牌‘掰手腕’的产品,在高性能、高性价比、安全性、方案灵活性等方面,龍鹰一号的表现甚至更胜一筹。”

首先是高性能和高性价比方面。“龍鹰一号”专为汽车应用而生,不仅具备高性能、高算力、高集成度、低功耗等特性,还做了许多创新的设计。比如率先在行业内配备了双HIFI 5 DSP处理器,强大的音视频处理能力最多可支持7屏高清画面输出和12路视频信号接入。

作为国内首款7nm车规级高算力多核异构智能座舱高端处理器,“龍鹰一号” 集成了87层电路、88亿晶体管,同时内置8核CPU、14核GPU(900 GFLOPS)以及算力达到8TOPS的独立NPU,各个板块的算力可以“定性处理”,从而达到算力效率的最大化。

与此同时,“龍鹰一号”还为智能座舱集成了“一芯多屏系统”,同时整合了语音识别、手势控制、液晶仪表、HUD、DMS以及ADAS融合等功能,让驾驶人享受更直观、更富个性化的交互体验。

很显然,无论是从工艺制程、性能,还是设计、性价比等方面来看,“龍鹰一号”都可以对标目前国际市场上最先进的智能座舱SoC产品。

其次是安全性方面。龍鹰一号在设计之初就充分考虑了汽车的实际应用需求,在CPU内部通过“硬隔离”的方式,单独为功能安全配置了满足ASIL-D安全等级的ARM Cortex-R52内核、信息加密引擎等,在拥有更快的响应速度的同时,避免了Hypervisor导致的算力损耗,从而满足中国市场对于车规级芯片的高安全性、可靠性需求,为汽车的信息安全保驾护航。

然而,以高通8155为代表的智能座舱芯片,其本身是在手机芯片的基础上进行的车规升级。由于消费电子与车规级芯片的应用场景不同,产品定义的重点也不同,所以高通8155需要采用Hypervisor虚拟化技术支持多屏幕、多操作系统,这不仅带来了软件成本的提升,还会影响到硬件性能的发挥。

最后,在设计方案灵活性上面。“龍鹰一号”可以根据车型等级和需要,提供单芯片、双芯片方案。汪凯博士强调,芯擎科技不做“搬砖式”产品,而是在设计、工艺、性能等方面实现技术创新与突破。

龍鷹一号

现阶段,智能座舱正在向3.0时代迈进,域集中式架构、多域融合已经成为了全新的市场趋势。因此,不少主机厂和供应商开始推进高通5nm工艺制程的第四代座舱SoC——高通8295的量产进程,但进展似乎低于预期。

这背后,智能座舱域控制器的搭载量正在呈现了持续上升的态势,并且逐步向中低端车型渗透。主机厂在选择芯片方案的时候,降本增效成为了首选的考量因素。

单颗“龍鹰一号”支持舱泊一体方案,同时支持8MP前向摄像头数据的接入,并且提供部分ADAS辅助驾驶功能,这无疑是“龍鹰一号”区别于高通方案最为核心的竞争优势之一。汪凯博士介绍,单颗“龍鹰一号”可以取代传统4-5颗独立芯片功能,相比传统的座舱+泊车+ADAS方案,单车成本可以节省大约700-1000元。

而“龍鹰一号”双芯片方案则通过创新的SE-LINK级联方案连接在一起,可以支持多个高清4K屏和大型3D游戏,进一步提供沉浸式座舱体验。同时,双“龍鹰一号”方案提供的AI算力达到16TOPS,可以实现包括APA辅助泊车、RPA远程泊车等全场景泊车在内的L2级别辅助驾驶功能。

在高工智能汽车研究院看来,受益于集中式架构规模化后带来的降本效应,汽车芯片的需求预计将发生根本性变革,以龍鹰一号为代表的高性能+高性价比SoC的潜在市场空间将不断释放。

“一切过往,皆为序章”

中央计算-区域控制架构将是下一代高性能汽车芯片的用武之地。

伴随着汽车智能化的持续演进,汽车电子电气架构已经由分布式向域集中式架构演进,正在逐步迈向中央计算-区域控制架构。目前,上汽、吉利、广汽等车企相继发布了全新一代的中央计算+区域控制架构,以求在全新的行业周期获得先发优势。

高工智能汽车研究院指出,2024年将是跨域元年。对于中国本土芯片厂商来说,新的市场机会已经出现。

“智能座舱与智能驾驶之间的边界正在模糊化和融合化。目前,舱泊一体成为主力车型的标配,高速NOA和城市NOA成为了智能驾驶的新趋势。”汪凯博士表示,一家芯片公司不能依靠一款产品做强做大,一定要实现多元化布局。

据了解,芯擎科技正在布局下一代智能座舱芯片、高阶自动驾驶芯片、高阶网关芯片、车载中央处理器芯片等,最终将打造覆盖汽车智能化领域的高端芯片方案。

预计在2024年,芯擎科技将推出直接对标国际先进产品的高阶自动驾驶芯片AD1000,AI算力将达到256TOPS,预计今年年底流片。汪凯博士表示,“这个算力等级的国产自动驾驶芯片还是空白,这将是芯擎科技进军智能驾驶领域的最佳机会。”

眼下,中国已经进入了电动化、智能化深度融合的新时代,同时也成为了引领全球汽车产业电动化、智能化发展的重要战场,这将是中国芯片企业发展的最佳窗口期。汪凯博士谈到:“一切过往,皆为序章。国产车规芯片将在智能出行市场中拥有更大的机会和发展空间。”

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