導(dǎo)語:汽車制造商的多元化需求將直接或間接影響下一代芯片的定義和設(shè)計。
隨著英偉達(dá)、高通中央計算平臺(超大算力芯片)即將落地,2024年將是跨域(區(qū)域+中央計算)元年。而對于其他芯片廠商來說,新的機(jī)會也在出現(xiàn)。
尤其是對于大部分品牌及車型來說,無論是英偉達(dá)的Thor還是高通的Flex,除了成本高昂,還存在未來持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)的不確定性因素。
比如,英偉達(dá)Thor單片算力達(dá)到2000TOPS,性能相當(dāng)于Orin的8倍,在相近精度下,算力幾乎是去年被禁的數(shù)據(jù)中心GPU A100的4倍。
同時,從目前各家車企在高階智駕的布局來看,英偉達(dá)Orin平臺對于走量車型價位來說,還無法實現(xiàn)標(biāo)配。而根據(jù)高工智能汽車研究院監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,30萬元以下車型交付占整體市場的比重超過80%。
如何為規(guī)模化的市場提供高性價比的中央域解決方案?答案之一是芯片組合。典型的案例,就是特斯拉,基于AMD(座艙)和自研FSD(智駕)實現(xiàn)中央計算架構(gòu)。
而在中國市場,從單一的智駕、智艙,車企開始進(jìn)入行泊、艙泊、艙駕一體化架構(gòu)周期,市場上不同芯片的組合已經(jīng)成為主流選擇。
成本壓力
以艙駕一體為例,根據(jù)高工智能汽車研究院監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,2022年中國市場(不含進(jìn)出口)同時標(biāo)配智能座艙(中控娛樂、語音、車聯(lián)網(wǎng)、OTA)、輔助駕駛(L1、L2)的新車交付規(guī)模在500萬輛左右,并且每年還在保持50%以上的增速。
其中,少部分車型同時搭載了兩個域控制器,大部分仍是多ECU分布式架構(gòu)或單域控制器;從短期來看,集中式布局研發(fā)成本高,但長期來看,是一種系統(tǒng)性的降本路徑。
而對于這個價位(30萬元)及以下的車型,即便是英偉達(dá)Orin的配置,車企的成本壓力就很大。這也是為什么大部分采取了頂配或選裝的策略。而對于Thor來說,同樣如此。
本周,四維圖新宣布與地平線簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議,除了基于智駕芯片和端側(cè)/云端算法聯(lián)合攻關(guān)眾源成圖,聯(lián)合研發(fā)高性價比的 L2/L2+系統(tǒng),還有一個合作就是:基于雙方芯片能力互補(bǔ)聯(lián)合研發(fā)高性價比的新型駕艙一體系統(tǒng)。
國產(chǎn)“平替”
目前,地平線的征程3、征程5芯片正處于智駕量產(chǎn)主賽道,而四維圖新旗下杰發(fā)科技的車規(guī)級智能座艙芯片(SoC)也在持續(xù)放量。這種組合,一方面,可以在客戶資源上發(fā)揮協(xié)同效應(yīng);另一方面,可以給客戶提供一站式多域集成解決方案。
在此之前,東軟睿馳在高性能行泊一體域控制器X-Box 4.0上,就開發(fā)了基于地平線J5+芯馳X9系列芯片的組合方案,提供高速NOA、記憶泊車HPA、智能巡航ICA、遙控泊車RVM等40余項功能,支持8M攝像頭、4D點云毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)、DSI3超聲波雷達(dá)的接入。
目前,上述方案已獲得某國內(nèi)主流車型量產(chǎn)定點,即將在2023年下半年量產(chǎn)上市。從實際開發(fā)成本來看,類似的組合相比于英偉達(dá)等高價芯片,性價比極高。
而在今年,億咖通發(fā)布的汽車大腦,集成的是一顆來自芯擎科技的「龍鷹一號」智能座艙芯片和來自黑芝麻智能的智能駕駛芯片,帶來具有競爭力的雙芯片「艙駕融合」方案。
按照公開數(shù)據(jù)顯示,這套艙駕一體方案,單板融合座艙SoC和智駕SoC,兩塊芯片的算力共享,還可實現(xiàn)整車線束減少5%,研發(fā)成本降低15%,BOM成本降低20%。
另一個答案,就是真正的多域集成計算,而非以英偉達(dá)Thor為代表的中間過渡階段:僅僅是支持智能駕駛和智能座艙的單芯片方案。
“單顆芯片能夠滿足包括CMS(電子后視鏡)系統(tǒng)、行泊一體、整車計算、信息娛樂系統(tǒng)、智能大燈、艙內(nèi)感知系統(tǒng)等跨域計算場景。”這是黑芝麻智能在今年推出的武當(dāng)系列智能汽車跨域計算平臺及其首款芯片C1200。
C1200基于7nm制程工藝,使用支持鎖步的車規(guī)級高性能CPU核A78AE(性能高達(dá)150KDMIPS),算力為150KDMIPS,和車規(guī)級高性能GPU核G78AE;另外,多組內(nèi)置 MCU,算力達(dá)到32KDIPMS。
外設(shè)方面,C1200支持處理多路 CAN 數(shù)據(jù)的接入和轉(zhuǎn)發(fā),支持以太網(wǎng)接口以及常用的顯示接口格式,支持多屏輸出,多路4K能力;并且支持雙通道的LPDDR5內(nèi)存,可滿足跨域融合后的大帶寬需要。
黑芝麻智能產(chǎn)品副總裁丁丁表示,C1200還支持多芯片組合,不同的產(chǎn)品組合能夠有不同能力表現(xiàn)。比如,單顆C1200能夠?qū)崿F(xiàn)座艙+基礎(chǔ)智駕一體化;兩顆C1200能夠?qū)崿F(xiàn)座艙+高階智駕;單顆C1200與華山系列其他芯片組合能夠提升座艙和智駕水平。
另一種模式,就是采用多芯片異構(gòu)集成的方式取代單一大芯片,以確保在可接受的成本下進(jìn)一步提升集成度和性能。比如,典型的代表就是Chiplet(小芯粒)方案。
比如,芯礪智能基于芯粒(Chiplet)技術(shù),根據(jù)不同數(shù)量、種類的芯粒,所組合而成的芯片,滿足市場和不同客戶對芯片算力的多樣化需求。好處是,將大算力單芯片的不同功能模塊拆分成協(xié)同工作的小芯粒,可以大幅提升芯片良率,進(jìn)而降低制造成本。
在該公司看來,靈活且高性價比的Chiplet異構(gòu)集成與互連,以及兼顧通用靈活與高效率的通用NPU互連,是贏占未來艙駕一體中央計算平臺的兩大殺手锏。
在架構(gòu)設(shè)計方面,芯礪智能打造了基于異構(gòu)集成的嵌入式高性能計算平臺(eHPC),以應(yīng)對汽車領(lǐng)域?qū)Ω咚懔Α⒌统杀镜能囈?guī)級算力平臺芯片需求。
同時,芯礪智能全自研的Chiplet D2D互連IP兼有并行互連技術(shù)的高帶寬、低延遲和串行互連技術(shù)的高可靠性、低成本的優(yōu)勢,端到端延遲小于5ns,和片內(nèi)總線延遲在一個量級。
并且,基于傳統(tǒng)封裝的Chiplet D2D互連技術(shù)更易于實現(xiàn)AEC-Q100的車規(guī)認(rèn)證,從而達(dá)成高性價比、高可靠性的解決方案。目前,該互連IP已經(jīng)獲得了全球首個車規(guī)級ISO26262 ASIL-D Ready認(rèn)證。
考慮到中國市場在智能化轉(zhuǎn)型升級上的“排頭兵”效應(yīng),以及本地化產(chǎn)業(yè)鏈的高效協(xié)作,高工智能汽車認(rèn)為,未來汽車芯片的市場格局也將呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢。
政策資本齊助力
此外,在政策層面,汽車核心芯片的本土化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程也在加速。
今年3月,工業(yè)和信息化部組織有關(guān)單位編制完成了《國家汽車芯片標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(2023版)》(征求意見稿),到2025年,制定30項以上汽車芯片重點標(biāo)準(zhǔn),涵蓋控制芯片、計算芯片、存儲芯片、功率芯片及通信芯片等重點產(chǎn)品與應(yīng)用技術(shù)要求。
同時,車企也在加快上游芯片的布局。比如,今年4月,上汽集團(tuán)發(fā)起設(shè)立60億元的上汽芯片產(chǎn)業(yè)生態(tài)基金,投資Fabless企業(yè)潛在量產(chǎn)線、其他芯片關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)以及汽車創(chuàng)新轉(zhuǎn)型相關(guān)業(yè)務(wù)等。
這意味著,“芯片定義汽車”的舊時代將升級為“汽車定義芯片”的新時代,汽車制造商的多元化需求將直接或間接影響下一代芯片的定義和設(shè)計。這對于芯片廠商來說,也提出了新的要求。
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原文標(biāo)題:海外芯片太貴,智駕車企奔赴國產(chǎn)“平替”
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