本文來自微信公眾號“半導(dǎo)體行業(yè)觀察”，作者/李晨光。
近年來，汽車電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化“新四化”浪潮的快速發(fā)展，正在推動汽車產(chǎn)業(yè)全方位的變革，汽車將由傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿映鲂蟹?wù)的智能終端。
從當(dāng)前趨勢來看，隨著汽車電動化的逐漸成熟，智能化作為衡量汽車能力的核心指標(biāo)，成為車企下一步競爭的焦點。
在汽車智能化需求提升的背景下，汽車電子關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展成為推動汽車產(chǎn)業(yè)的重要力量，一些自主芯片廠商也正在加速布局，進(jìn)入主流市場，實現(xiàn)智能汽車產(chǎn)業(yè)“芯”突破。
智能座艙迎來新變革
作為最容易被用戶理解和感知的部分，智能座艙成為車企率先發(fā)力的主要方向。智能座艙帶來的汽車駕乘體驗的升級，正逐漸成為消費者選購車輛的重要考慮因素之一。
據(jù)億歐智庫調(diào)研發(fā)現(xiàn)，25-35歲的年輕人當(dāng)中，有51%的人表示將座艙的智能化水平作為其購車的重要參考因素。消費者對智能座艙關(guān)注度的提升，帶動了其滲透率的快速提升。IHS Markit數(shù)據(jù)顯示，2020年中國市場智能座艙滲透率為48.8%，預(yù)計到2025年滲透率有望達(dá)到75%以上。
智能座艙的發(fā)展對底層芯片的算力、性能、成本、安全等方面的需求逐漸提升。在智能座艙芯片領(lǐng)域，出現(xiàn)了高通8155這一“網(wǎng)紅產(chǎn)品”，不少車型也已搭載運行。
不過，正如安信證券研報指出的，隨著座艙智能化滲透率的持續(xù)提升，主機(jī)廠需進(jìn)一步針對不同車型在性能、成本以及可靠性三者間予以權(quán)衡，智能座艙芯片的選擇也逐步開始呈現(xiàn)差異化、多樣化。芯馳科技等廠商也已嶄露頭角，國產(chǎn)智能座艙芯片正迎來機(jī)會窗口。
在此次上海車展期間，車規(guī)芯片企業(yè)芯馳科技發(fā)布了全場景智能座艙芯片X9SP，實現(xiàn)了智能座艙平臺性能的全面升級。
芯馳科技全場景座艙芯片X9SP
芯馳科技聯(lián)合創(chuàng)始人、董事仇雨菁認(rèn)為，好的智能座艙芯片產(chǎn)品需要具備全場景覆蓋的能力，除了包含智能座艙的液晶儀表、中控導(dǎo)航、HUD、360環(huán)視、輔助泊車、DMS、語音/手勢識別等功能，還要覆蓋智能座艙未來3-5年內(nèi)的應(yīng)用。X9SP是一款面向未來主流智能座艙應(yīng)用的全場景座艙處理器。據(jù)介紹，X9SP針對“一芯多屏”的智能座艙設(shè)計，在單個芯片上可以支持上述豐富應(yīng)用場景。
智能座艙搭載的功能越多，對芯片的性能要求自然就越高。據(jù)介紹，相比上一代X9HP芯片，X9SP處理器CPU性能提升2倍，性能可達(dá)100KDMIPS，GPU性能提升1.6倍，為用戶帶來更加炫酷的儀表，更加流暢順滑的安卓系統(tǒng)。X9SP還集成了針對汽車應(yīng)用場景優(yōu)化的Arm China“周易”X1 NPU，AI處理能力達(dá)到8TOPS，更好地支持DMS、OMS、APA等功能。
此外，X9SP進(jìn)一步提升芯片集成度，內(nèi)置了高達(dá)1Gpixel/s圖像處理能力車規(guī)級ISP，可以支持800萬像素攝像頭輸入。X9SP內(nèi)置的獨立安全島，集成雙核鎖步Cortex-R5F CPU，主頻高達(dá)800MHz，無需外置MCU的情況，即可以單芯片的方式實現(xiàn)整個座艙功能，有效地節(jié)約系統(tǒng)成本。
軟硬件兼容，助力客戶無縫升級迭代
智能座艙是車企實現(xiàn)差異化競爭的關(guān)鍵一環(huán)。然而汽車座艙是一個很復(fù)雜的系統(tǒng)，以往很多芯片大概從開始到真正量產(chǎn)可能要2-3年時間。這種情況下，比拼迭代和量產(chǎn)落地的速度對于車企來講十分關(guān)鍵。智能座艙更新迭代的速度取決于核心芯片的迭代速度。
對此，芯馳能夠給客戶提供一個敏捷開發(fā)、快速迭代的選項。目前X9系列已經(jīng)大規(guī)模量產(chǎn)，覆蓋高中低配不同車型?；诖?，X9SP和X9HP保持了硬件Pin-To-Pin兼容和軟件兼容，方便客戶從X9HP量產(chǎn)設(shè)計平滑升級到X9SP上，最快一個月的時間即可從X9HP平滑升級至X9SP，并可以實現(xiàn)在同一套軟硬件設(shè)計上通過貼裝X9SP和X9HP兩種不同的芯片，實現(xiàn)針對不同車型性能需求的配置，最大程度優(yōu)化成本，進(jìn)而幫助客戶實現(xiàn)快速無縫升級和量產(chǎn)落地。在發(fā)布會當(dāng)天，德賽西威與芯馳簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，將全球首發(fā)X9SP。
“即使對于沒有用過芯馳產(chǎn)品的客戶，在芯馳穩(wěn)定的平臺上也可以幫助客戶在9個月內(nèi)做到量產(chǎn)落地和推向市場。”芯馳科技副總裁陳蜀杰表示，就像下棋一樣，要做好一個布局，把接下來的幾步都想清楚，這樣后面的每一步出招才會真正可實現(xiàn)。
汽車產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)謴?fù)雜。汽車智能化的實現(xiàn)除了底層的芯片，也離不開操作系統(tǒng)、工具鏈、上層應(yīng)用和算法等。據(jù)悉，芯馳科技與國內(nèi)外眾多領(lǐng)先的汽車軟件生態(tài)合作伙伴如QNX、Unity、Kanzi、QT、AliOS、梧桐車聯(lián)、天瞳等都完成了適配，芯馳是QNX首個也是目前唯一進(jìn)入其產(chǎn)品支持列表的國內(nèi)芯片公司。同時，誠邁、光庭、新途等方案商可以提供完整的軟硬件方案和設(shè)計服務(wù)，幫助客戶更快實現(xiàn)量產(chǎn)。
安全是汽車的第一要義
性能優(yōu)勢和迭代速度固然重要，但安全始終是汽車芯片的第一要義。
與消費級芯片不同，手機(jī)芯片死機(jī)可以關(guān)機(jī)重啟，但負(fù)責(zé)汽車儀表或智能駕駛等關(guān)鍵部分的汽車芯片如果宕機(jī)了，可能會造成嚴(yán)重的安全事故。所以無論是消費者還是車企，最關(guān)心的問題一定是安全。無論芯片算力多高、性能多好，如果不能滿足車規(guī)要求，車企就不敢用。
芯馳科技始終秉承以生命安全為核心的車芯設(shè)計理念，是目前國內(nèi)首個“四證合一”的車規(guī)芯片企業(yè)，即AEC-Q100可靠性認(rèn)證、ISO26262 ASIL D功能安全流程認(rèn)證、ISO26262 ASIL B功能安全產(chǎn)品認(rèn)證和國密信息安全產(chǎn)品認(rèn)證。本次新發(fā)布的X9SP智能座艙處理器同樣遵循嚴(yán)苛的車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，滿足AEC-Q100 Grade 2可靠性要求和ISO 26262 ASIL B功能安全要求。
為進(jìn)一步滿足車輛信息安全需求，X9SP還內(nèi)置高性能HSM，滿足國內(nèi)外車廠對于數(shù)字簽名、加密通信等各項信息安全要求。
自動駕駛回歸理性
智能座艙快速發(fā)展的同時，智能駕駛同樣炙手可熱。
比亞迪董事長王傳福前不久表示，“無人駕駛都是扯淡，弄個虛頭巴腦的東西，那都是忽悠，它就是一場皇帝的新裝。”他認(rèn)為，目前看未來的主要方向還是高級輔助駕駛，需要駕駛員扶著方向盤，特殊路況的無人駕駛應(yīng)用場景目前還很少。ADAS算法、高階輔助駕駛在資本裹挾下被神化了，市場會慢慢回歸理性。
可以理解為，技術(shù)的發(fā)展一定是服務(wù)于用戶實際的需求，要隨著用戶的需求和環(huán)境的可實現(xiàn)性來理性看待。仇雨菁接受采訪時也表示：“我們認(rèn)為在未來相當(dāng)長的一段時間會以這個（L2+）為主，不斷提升輔助駕駛的使用體驗，幫助大家緩解駕駛疲勞，增加駕駛的安全。真正到完全開放場景的情況下做到無人駕駛，需要蠻長的一段時間。這中間不光是技術(shù)的問題，這中間有很多倫理道德、法律法規(guī)的問題。”
芯馳科技推出了集成度最高的L2+單芯片量產(chǎn)解決方案V9P。CPU性能高達(dá)70KDMIPS，GPU達(dá)200GFLOPS，整體AI性能高達(dá)20TOPS，在單個芯片上即可實現(xiàn)AEB（自動緊急剎車）、ACC（自適應(yīng)巡航）、LKA（車道保持）等主流L2+ADAS的各項功能和輔助泊車、記憶泊車功能，并能集成行車記錄儀和高清360環(huán)視。V9P內(nèi)置獨立安全島，無需外置MCU便可實現(xiàn)真正的單芯片行泊一體方案，有效地節(jié)約系統(tǒng)成本。
集成度最高的L2+單芯片量產(chǎn)解決方案V9P
仇雨菁提到，今年年初以來，整個汽車行業(yè)價格壓力非常大，“以前都是硬件預(yù)埋，現(xiàn)在用不上覺得以后會要，實際上我們現(xiàn)在看到大家開始回歸理性。”
中央計算架構(gòu)大勢所趨
隨著汽車智能化變革進(jìn)一步提速，整車電子電氣架構(gòu)逐漸從域控制器架構(gòu)走向中央計算架構(gòu)時代。
正因為全場景的布局，芯馳科技快速邁向中央計算架構(gòu)。在2022年4月率先發(fā)布中央計算架構(gòu)SCCA1.0后，芯馳正式發(fā)布了第二代中央計算架構(gòu)SCCA2.0。
芯馳第二代中央計算架構(gòu)SCCA2.0車模展示
相比第一代架構(gòu)，SCCA2.0搭載了最新推出的X9SP和V9P處理器，整體性能明顯提升。
高性能中央計算單元CPU總算力達(dá)到300KDMIPS，作為未來汽車的大腦，可以實現(xiàn)智能座艙、自動駕駛、整車的車身控制，并提供高速網(wǎng)絡(luò)交互和存儲共享服務(wù)等功能，并加入了安全可靠的算力，集成G9和E3用于高可靠運算。
高可靠智能車控單元作為汽車小腦，采用G9處理器和E3 MCU，實現(xiàn)底盤和動力的融合和智能操控
4個區(qū)域控制器以高性能高可靠的E3多核MCU為核心，實現(xiàn)在車內(nèi)四個物理區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)交互和各項控制功能
6個核心單元之間采用10G/1Gbps高性能車載以太網(wǎng)實現(xiàn)互聯(lián)，并采用冗余架構(gòu)，既確保了低延遲高流量的數(shù)據(jù)交換，又能確保安全性
在全場景的布局下，芯馳科技持續(xù)升級汽車產(chǎn)業(yè)核心的電子電氣架構(gòu)，拉開了智能汽車市場新一輪競爭的序幕。
寫在最后
不難看到，汽車產(chǎn)業(yè)的變革帶動整體產(chǎn)業(yè)價值鏈的升級，有數(shù)據(jù)預(yù)測，2030年我國汽車智能化滲透率將達(dá)到70%，汽車芯片含量和重要性成倍提升。
然而不容忽視的是，我國汽車芯片自主率低成為汽車智能化下半場的一大挑戰(zhàn)。與此同時，在上一輪“缺芯潮”的大背景下，車企開始重新思考供應(yīng)鏈模式，這也給國產(chǎn)芯片企業(yè)創(chuàng)造了突圍的機(jī)會。
作為國內(nèi)領(lǐng)先的汽車芯片供應(yīng)商，芯馳科技正全面擁抱中央計算，開啟“全芯智能”時代，力爭在當(dāng)前機(jī)會窗口下實現(xiàn)新突破。
