國(guó)產(chǎn)首顆7nm智能座艙芯片量產(chǎn):高通領(lǐng)跑,競(jìng)爭(zhēng)者眾多,千億市場(chǎng)需要怎樣的芯片?
3月30日,湖北芯擎科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“芯擎科技”)在武漢舉行發(fā)布會(huì),正式宣布旗下新一代7nm智能座艙芯片“龍鷹一號(hào)”實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)出貨。
芯擎科技表示,“龍鷹一號(hào)”開(kāi)辟了國(guó)產(chǎn)高算力車(chē)規(guī)級(jí)SoC的先河,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝和性能方面對(duì)標(biāo)目前國(guó)際市場(chǎng)最先進(jìn)的產(chǎn)品。“龍鷹一號(hào)”的量產(chǎn),意味著國(guó)產(chǎn)高端汽車(chē)芯片迎來(lái)新的突破。
具體參數(shù)方面,龍鷹一號(hào)采用7nm制程工藝,集成了87層電路,擁有88顆億晶體管,配備了8核CPU(整數(shù)計(jì)算力可達(dá)90K),其中大核是Cortex-A76,14核GPU(浮點(diǎn)計(jì)算能力可達(dá)900G),集成了可編程的NPU內(nèi)核,INT8算力可達(dá)8TOPS。此外,還擁有強(qiáng)大的VPU、ISP、DPU、DSP 集群,以及與之匹配的高帶寬低延遲 LPDDR5 內(nèi)存通道,為智能座艙的應(yīng)用提供全方位的算力支持。
隨著傳統(tǒng)座艙向智能座艙升級(jí),汽車(chē)座艙算力和功能需求正在急劇上升,傳統(tǒng)的MCU芯片漸漸難以滿(mǎn)足需求,而能夠滿(mǎn)足現(xiàn)有功能和后續(xù)升級(jí)空間的智能座艙芯片SoC正在成為市場(chǎng)亟需的核心產(chǎn)品。
不難發(fā)現(xiàn),智能座艙已經(jīng)成為中高端車(chē)輛的新剛需。在這種情況下,算力更高、更為安全可靠的智能座艙芯片,也成為了車(chē)企新車(chē)宣傳的新賣(mài)點(diǎn)。
1、逐漸模糊的消費(fèi)級(jí)和車(chē)規(guī)級(jí)邊界
考慮到智能座艙SoC在散熱、性能等要求上遠(yuǎn)低于智能手機(jī)SoC,智能座艙SoC市場(chǎng)遠(yuǎn)未形成定局。但可以肯定的是,智能座艙SoC市場(chǎng)集中程度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于智能手機(jī)SoC市場(chǎng)。
同時(shí),在智能座艙芯片應(yīng)用上,消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品向車(chē)規(guī)級(jí)產(chǎn)品轉(zhuǎn)向的技術(shù)壁壘并不算高。也即是說(shuō),至少在智能座艙芯片上,消費(fèi)級(jí)和車(chē)規(guī)級(jí)的邊界并沒(méi)有那么明確。
目前智能座艙領(lǐng)域的主要玩家,均來(lái)自于消費(fèi)電子時(shí)代。高通、聯(lián)發(fā)科、華為等智能座艙芯片產(chǎn)品均是基于消費(fèi)級(jí)芯片改造而來(lái),通過(guò)車(chē)規(guī)級(jí)認(rèn)證來(lái)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上車(chē)。
此外,更有“藝高膽大”的車(chē)企直接采用消費(fèi)級(jí)芯片,來(lái)實(shí)現(xiàn)智能座艙的功能。
電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)導(dǎo)者特斯拉此前采用了英特爾的Atom A3950芯片,而在今年,特斯拉Model 3和 Model Y均已轉(zhuǎn)向AMD,換裝了AMD Ryzen V1000系列芯片。值得注意的是,AMD Ryzen V1000系列芯片屬于消費(fèi)級(jí)芯片,此前應(yīng)用于掌上電腦等產(chǎn)品,游戲娛樂(lè)功能極為強(qiáng)大。
而在國(guó)內(nèi),比亞迪也并未直接采用高通的車(chē)規(guī)方案,而是走了一條特立獨(dú)行的路。目前,比亞迪旗下車(chē)型均采用了高通的消費(fèi)級(jí)SoC產(chǎn)品,如旗下暢銷(xiāo)的比亞迪漢,采用的是高通625芯片,比亞迪宋plus采用的為高通665芯片,2022年以后比亞迪5G平臺(tái)將采用高通690等芯片。在消費(fèi)級(jí)芯片應(yīng)用于智能座艙領(lǐng)域,比亞迪探索出了一條獨(dú)特的發(fā)展之路。
從目前市場(chǎng)反饋來(lái)看,比亞迪采用消費(fèi)級(jí)SoC產(chǎn)品作為智能座艙核心芯片,也得到了市場(chǎng)的認(rèn)可。這得益于兩個(gè)原因:第一,目前比亞迪并不主打智能屬性,因此可以采用高通625或高通665芯片。第二,目前消費(fèi)者是從燃油車(chē)糟糕的車(chē)機(jī)體驗(yàn)轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)的,對(duì)更強(qiáng)大的車(chē)機(jī)系統(tǒng)感知不足,因此對(duì)車(chē)機(jī)芯片要求并不高。
固然消費(fèi)級(jí)芯片應(yīng)用于車(chē)機(jī)仍然擁有廣闊的空間。但隨著更多智能座艙功能成為標(biāo)配,比亞迪勢(shì)必也將采用更高性能的芯片來(lái)升級(jí)自身的車(chē)機(jī)系統(tǒng)。
2、車(chē)規(guī)級(jí)芯片新趨勢(shì)
隨著電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化和智能化的提速,汽車(chē)芯片廣泛應(yīng)用在動(dòng)力系統(tǒng)、車(chē)身、座艙、底盤(pán)和安全等諸多領(lǐng)域,主要分為計(jì)算控制芯片(主要有功能芯片MCU和主控芯片SOC)、存儲(chǔ)芯片、功率半導(dǎo)體(主要有IGBT和MOSFET)、通信芯片、傳感器芯片(主要有CIS、MEMS、陀螺儀等)五大類(lèi)。
車(chē)規(guī)芯片的新趨勢(shì):
首先,汽車(chē)的電子電器架構(gòu)已經(jīng)由分布式向域控制器架構(gòu)演進(jìn),并正在逐漸進(jìn)化為中央集中式架構(gòu),芯片的數(shù)量、結(jié)構(gòu)布置等也隨之發(fā)生了變化,為滿(mǎn)足個(gè)性化、差異化的汽車(chē)產(chǎn)品策略,實(shí)現(xiàn)系列化、產(chǎn)業(yè)化的智能汽車(chē)平臺(tái)目標(biāo),車(chē)載控制域標(biāo)準(zhǔn)系列化的低功耗、低成本的控制芯片將逐步成為產(chǎn)業(yè)主流。
其次,隨著點(diǎn)到點(diǎn)領(lǐng)航駕駛整車(chē)服務(wù)化,駕艙控融合、中央計(jì)算等技術(shù)的用戶(hù)場(chǎng)景連續(xù)體驗(yàn)的提升,將推動(dòng)更高性能算力的車(chē)規(guī)芯片在新汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用。
有數(shù)據(jù)顯示,L3級(jí)別是算力需求的分水嶺,需要的AI算力大致在100TOPS,L4需要的算力將達(dá)到500TOPS,L5算力要求則更為嚴(yán)苛,預(yù)計(jì)將超過(guò)1000TOPS,當(dāng)然這取決于各方的算法的優(yōu)化程度。
另外,由于芯片遍布新汽車(chē)全身,下一代汽車(chē)要求未來(lái)的芯片可靠性更高、性能更強(qiáng)、管理體系更為嚴(yán)格。相對(duì)消費(fèi)電子而言,傳統(tǒng)車(chē)規(guī)芯片的應(yīng)用環(huán)境苛刻,其工作溫度橫跨零下40-155度,目標(biāo)工作壽命長(zhǎng)達(dá)15年,車(chē)規(guī)芯片功能安全與可靠認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格,目標(biāo)實(shí)施效率為零,而由自動(dòng)駕駛帶來(lái)的高性能計(jì)算芯片的迭代速度要遠(yuǎn)快于傳統(tǒng)控制類(lèi)芯片。
3、多場(chǎng)景處理能力成智能座艙芯片關(guān)鍵
汽車(chē)智能化的過(guò)程中主要包含自動(dòng)駕駛和智能座艙。其中,由于座艙是與用戶(hù)最接近的產(chǎn)品和界面,也被看作是汽車(chē)這一智能終端的流量入口,因此在近幾年汽車(chē)智能化的話(huà)題中,備受關(guān)注。
據(jù)總部位于香港的 ICV Tank稱(chēng),2025年中國(guó)智能座艙市場(chǎng)價(jià)值將增長(zhǎng)至 1072 億元人民幣(159 億美元),是 2020年水平的2.14倍。
汽車(chē)座艙智能化的過(guò)程中,液晶儀表開(kāi)始取代機(jī)械儀表,中控大屏、多屏逐漸成為標(biāo)配,HUD加快推廣,同時(shí)座艙娛樂(lè)系統(tǒng)不斷豐富,導(dǎo)航、游戲、生活類(lèi)等多個(gè)應(yīng)用逐步搭載在車(chē)載系統(tǒng)上,交互方式也逐漸轉(zhuǎn)向語(yǔ)音交互。
“當(dāng)前購(gòu)車(chē)的人群越來(lái)越年輕、越來(lái)越追求便捷性、越來(lái)越擁抱智能化,催生了全場(chǎng)景的需求的出現(xiàn)?!甭?lián)發(fā)科技股份有限公司汽車(chē)電子事業(yè)處資深處長(zhǎng)熊健表示。
在和車(chē)企溝通的過(guò)程中,他發(fā)現(xiàn)“過(guò)去幾年用戶(hù)的需求是兩頻、三頻、四頻,而未來(lái)的趨勢(shì)是要五頻、六頻、七頻甚至八頻,甚至要到8K 、120HZ的超高清屏的需求。攝像頭也越來(lái)越多,目前來(lái)看,未來(lái)可能都會(huì)需要十個(gè)以上的攝像頭,同時(shí)對(duì)應(yīng)的SP處理能力要變強(qiáng),以及音效處理能力——DSP能力要增強(qiáng),多場(chǎng)景的能力變成是一個(gè)非常重要的參數(shù)。”
在這樣的背景下,芯片企業(yè)如何因應(yīng)?對(duì)此,他表示,從芯片的角度而言,支撐多場(chǎng)景能力其實(shí)是要求芯片有非常非常強(qiáng)大的并行處理能力,那就要求芯片具有高算力,CPU、GPU、NPU的算力越來(lái)越高,當(dāng)然成本也要控制,能力要強(qiáng),規(guī)格要高,但成本要控制住。
在這個(gè)過(guò)程中,就存在兩個(gè)挑戰(zhàn):一個(gè)是如何把芯片算力真正有效地應(yīng)用起來(lái),另一個(gè)則是如何保障系統(tǒng)安全,比如如何能夠保護(hù)用戶(hù)的個(gè)人隱私、重要的數(shù)據(jù)安全、未來(lái)支付的數(shù)字人民幣的安全等。
他透露道,聯(lián)發(fā)科正在與合作伙伴一起開(kāi)發(fā)一些新的可執(zhí)行環(huán)境、可信的虛擬化,能夠在最大程度上做到系統(tǒng)安全,為用戶(hù)提供一個(gè)好用、能力強(qiáng)、功能多且安全性高的座艙環(huán)境。
4、正在追趕的競(jìng)爭(zhēng)者
除原有智能手機(jī)SoC巨頭和走消費(fèi)替代路線(xiàn)的特斯拉和比亞迪之外,更多智能座艙芯片企業(yè)正在迎頭趕上。綜合來(lái)看,這些企業(yè)主要可以分為兩類(lèi):智能座艙芯片新勢(shì)力和消費(fèi)SoC轉(zhuǎn)向汽車(chē)領(lǐng)域的企業(yè)。
在智能座艙新勢(shì)力中,杰發(fā)科技、芯擎科技和芯馳科技目前展現(xiàn)出了極強(qiáng)的發(fā)展勢(shì)頭。杰發(fā)科技是四維圖新旗下專(zhuān)注于汽車(chē)電子的企業(yè),其智能座艙芯片AC8015已于2021年3月實(shí)現(xiàn)前裝量產(chǎn),在國(guó)內(nèi)入門(mén)級(jí)智能座艙芯片市場(chǎng)的份額不斷成長(zhǎng),截至2021年底累計(jì)出貨已超20萬(wàn)片。
而芯擎科技作為吉利旗下億咖通和安謀中國(guó)共同建立的本土芯片企業(yè),繼承了億咖通E系列智能座艙芯片的基礎(chǔ),在2021年推出了首款車(chē)規(guī)級(jí)納米智能座艙芯片SE1000(龍鷹一號(hào)),將應(yīng)用于吉利的新車(chē)型上。
芯馳科技在2020年發(fā)布智能座艙芯片X9,并在2021年發(fā)布升級(jí)版芯片X9U。X9U處理器支持10個(gè)獨(dú)立全高清顯示屏,并且不同的屏幕之間支持共享和互動(dòng)。不過(guò)截至目前,芯馳科技智能座艙芯片產(chǎn)品尚未量產(chǎn)上車(chē)。
除此之外,面對(duì)智能座艙SoC的發(fā)展機(jī)遇,國(guó)內(nèi)多家消費(fèi)級(jí)SoC企業(yè)也推出了智能座艙芯片產(chǎn)品。如瑞芯微,作為國(guó)內(nèi)消費(fèi)級(jí)和工業(yè)級(jí)SoC第二梯隊(duì)企業(yè),其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于平板電腦、Chromebook、機(jī)頂盒、安防等等。在今年3月,瑞芯微發(fā)布了智能座艙解決方案RK3588M,可實(shí)現(xiàn)“一芯多屏”,但相比較于頭部產(chǎn)品,瑞芯微此款芯片綜合性能并不出色。
此外,同為國(guó)內(nèi)消費(fèi)級(jí)SoC領(lǐng)先企業(yè)的全志科技也推出了T7/T5系列車(chē)規(guī)級(jí)產(chǎn)品,并實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模量產(chǎn)。
其中,T7芯片是第一顆通過(guò)車(chē)規(guī)認(rèn)證的國(guó)內(nèi)自主平臺(tái)型SoC芯片,可以滿(mǎn)足信息娛樂(lè)系統(tǒng)、數(shù)字儀表、360環(huán)視系統(tǒng)、ADAS、 DMS、流媒體后視鏡、云鏡等多個(gè)不同智能化系統(tǒng)的運(yùn)行需求。據(jù)全志科技表示,目前公司旗下車(chē)規(guī)級(jí)產(chǎn)品已應(yīng)用于長(zhǎng)安、上汽、一汽等前裝車(chē)廠,同時(shí)在后裝市場(chǎng)也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)落地。
總的來(lái)說(shuō),目前智能座艙芯片的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和市場(chǎng)發(fā)展格局并未確定。雖然高通在智能座艙芯片領(lǐng)域展現(xiàn)出了極強(qiáng)的統(tǒng)治力,但汽車(chē)市場(chǎng)的特點(diǎn)、以及座艙芯片的技術(shù)壁壘和應(yīng)用場(chǎng)景決定了競(jìng)爭(zhēng)者仍有極大的發(fā)展機(jī)會(huì)。
換句話(huà)說(shuō),在現(xiàn)階段的智能座艙芯片市場(chǎng)上,一切皆有可能。
