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匹敌高通,中国芯片公司还需多久?

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生产制造
作者:钱漪
编辑:常亮 2022-08-04 13:26
属于中国科技的曙光已至。

智能网联座舱新车搭载率正在快速提升,与此同时,高性能智能座舱芯片需求爆发。

高算力座舱芯片正在加速迎来量产“上车”,与之“差辈”的过时座舱芯片将被取而代之,似乎可以预见:传统汽车半导体巨头,将从高端座舱芯片舞台缓缓离场了。各大车企近期发布的车型多将高通8155芯片作为卖点,可见一斑。

与之对应的是,普通消费者在选购汽车时也开始将芯片算力纳入考量,口味日渐“挑剔”,同时也更识货。7月11日,背靠吉利的极氪大手一挥,宣布自掏3亿,为极氪001新老车主免费升级高通骁龙8155计算平台,一石激起千层浪,别家品牌车主艳羡喊话自家“跟人学学”,友商们瑟瑟发抖。

面对蔚来车主的妒火,李斌自知已有超20万辆存量车,无奈摆手求饶——“咱免费真升不起”。

座舱芯片对智能汽车意味着什么?车型搭载不同品牌、不同算力的芯片后,实际驾乘体验究竟会有多大差异?为什么车企都要开始“拼算力”?

为何大拼算力

所谓智能汽车,智能体验自然是安身立命的本钱。

屏幕划不动,空调点不出,车机常卡成PPT,语音助手反应迟钝、最会说“我好像听不明白”,具备诸如此类糟糕体验的车机被用户喷“工业半成品”也在理。

消费者为了不被忽悠也开始提升行业认知,对于硬件参数,尤其是智能座舱SoC芯片参数尤为敏感。2021年底,欧拉“芯片门”引轩然大波,并时至今日尚未得到妥善解决,起因是细心的欧拉车主发现,其购买的新车并未装配宣传中提及的高通八核芯片,车主集体起诉长城欧拉及其经销商。

无论是造车新势力,还是传统老牌汽车制造商,在智能座舱体验上都不甘落人后。

尽管在智能汽车时代,业界常言“软件定义汽车”,但造出一辆“聪明”的车的前提仍然是硬件先行,只有将前装硬件的性能和算力预备充足,后续的软件才能实现迭代升级和扩展功能的应用,才有日后软件新功能和高性能的OTA,车企方可通过未来的软件升级与服务获取可持续收益。

特斯拉在其Autopilot自动辅助驾驶系统设计之初便从“硬件先行、软件更新”思路出发,通过预装大算力芯片,为后续的OTA软件升级提供支持。

众多追随者都借鉴了特斯拉的先行之路,陆续与顶尖高性能芯片厂商达成合作,在新车型或改款车型上超前搭载大算力芯片,以便为后续的软件算法和创新留出足够的空间。可以理解为,智能化程度越深,对主控芯片的算力要求越高

如果将当前的汽车智能化程度笼统理解自动驾驶及辅助驾驶功能和车内交互所使用的智能配置两大方面,那么,芯片算力均为二者的基底。

简单来说,在智能配置方面,当车载屏幕的数量越来越多、分辨率越来越高,要保证每一块屏幕的流畅运行便对芯片性能提出极高要求;自动驾驶层面,从L1到L5的自动驾驶及辅助驾驶级别越高,硬件配置便更多,车规级芯片性能要求越高。

在手机芯片领域一骑绝尘的高通在跨界汽车芯片时,便提出“给汽车带来和智能手机一样的体验”的思路。首先,如果要打造用户体验感媲美手机的智能座舱,智能座舱芯片的算力便要向手机看齐。其次,要实现流畅的车内交互体验,则需要足够的AI算力和相应的AI算法作为支撑。

伴随着整车电子电气架构加速由分布式向集中式演进,智能汽车的方方面面都离不开高算力车规级芯片的支撑,传统的汽车芯片自然已经无法满足智能座舱的计算能力需求。

新旧势力交锋

数据显示,2022年1-4月中国市场(不含进出口)乘用车前装标配搭载数字联网座舱新车上险量为244.06万辆,前装搭载率同比提升42.57%。

新车辅助驾驶系统装配率逐步攀升,这意味着相应摄像头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达等硬件设备的搭载数量也将持续提高,高算力芯片不可或缺,同时,不同辅助驾驶级别均需要相应算力平台在背后作支撑。

例如堪称驾乘体验媲美奔驰S级的蔚来ET7,其配备了包括5个毫米波雷达、12个超声波雷达在内的33个高性能传感器,以及4颗英伟达Drive Orin芯片,总算力高达1016 TOPS,远超特斯拉现有几款车型的总算力,与此同时,不少国产品牌新车型也已经达到500-1000 TOPS的芯片总算力水平

此前,汽车座舱芯片主要由瑞萨、恩智浦(NXP)、德州仪器(TI)、联发科等传统汽车半导体厂商供货,在屏幕分辨率有限、中控设计中规中矩的汽车时代,芯片无需高算力就能“超长待机”,换代周期在5年以上,这也致使汽车半导体厂商能称霸一时,却难以应付智能座舱趋近消费电子产品的算力需求。

近两年来,昔日巨头在高端芯片领域开启“闭麦”状态,声量最大的却是高通。

作为后来者的高通,承袭其在消费级领域芯片的优势、高性能芯片上的深厚技术积累,相比同时期竞争者,高通骁龙芯片拥有更小制程、更大算力、更低价格,以及更快的迭代速度,斩获广汽、吉利、长城、蔚来、小鹏等新旧势力车企订单后名声大噪。

截止目前,高通已发布四代智能座舱芯片,分别为第一代平台28nm制程的骁龙620A、第二代平台14nm制程的骁龙820A、第三代平台7nm制程的骁龙SA8155P、第四代平台5nm制程的骁龙SA8295P。

小鹏P7、领克05、理想ONE、极氪001、奥迪A4等车型搭载其中的第二代骁龙820A芯片;自2021年年初长城摩卡首发搭载SA8155P芯片至今,1年半时间里,8155已成功“上车”蔚来ET7、2022款蔚来ES8、2022款蔚来ES6、2022款EC6、小鹏P5、理想L9、威马W6、长城WEY拿铁、广汽Aion LX、吉利星越L、智己L7等国产热门车型。

据悉,高通基于5nm制程工艺的第四代智能座舱计算平台骁龙SA8295P已经进入量产交付周期,首发车型为百度旗下的集度汽车ROBO-01。

骁龙SA8295P发布于2021年1月,用于AI学习的NPU的AI算力增长接近8155的8倍,每颗算力达到30TOPS,可以支持多个ECU和域的融合,包括仪表与座舱娱乐、AR-HUD、后座显示屏、电子后视镜等更多硬件配置。

此外,GPU算力也大幅提升,Adreno 690的算力达到了3100GFLOPS的高水准,相比8155提升接近200%,与骁龙888相比也有130%的提升。由此带来的性能冗余,可支持智能座舱通过OTA升级增加更多新功能。

特斯拉自然不甘示弱。日前,特斯拉宣称其用户可以在车内享受PS5游戏机的体验,自信源于新车配备的与PS5游戏机同出自AMD同一系列的GPU芯片。据悉,特斯拉最新款车型将配备AMD锐龙系列(Ryzen)的CPU和镭龙系列(Radeon)的GPU,两者的算力分别达到400K DMIPS和11T FLOPS。

各方在综合算力上的争夺才刚刚开始。

国产芯片成色几何

对终端用户而言,驾乘体验直观的感知便是开机是否迅速、交互是否流畅、响应速度如何、切换是否卡顿等。

随着搭载国产芯片的量产车型落地交付,良好的市场反馈给了国产芯片不错的发展起点。尤其是自主品牌车企,逐渐开始接受并使用国产芯片。

未来几年内,一批新进入企业已经开始站稳脚跟,提前布局集中式电子电气架构主控芯片的厂商将开始享受红利。

吉利背书的国产芯片厂商芯擎科技透露,旗下首款7nm智能座舱芯片“龙鹰一号”在量产车型的测试和验证的各项工作已经陆续完成,“龙鹰一号”在智能汽车的车机运行和操作体验流畅度、多屏之间数据的实时交换速度上表现均极为突出,预计今年下半年实现量产上车。

“龙鹰一号”采用多核异构超大规模SoC设计,内置8个CPU,14核GPU,8 TOPS int8可编程卷积神经网络引擎,规格满足AEC-Q100 Grade 3级别,性能堪与高通8155正面较量。

据悉,地平线征程系列芯片累计出货量已突破100万片,并与超过20家车企签下了前装量产项目定点。其最新全场景整车智能中央计算芯片征程5的推出,也意味着地平线已经能够提供覆盖从L2到L4全场景整车智能芯片方案。

2021年7月,地平线宣布与上汽集团、长城汽车、江汽集团、长安汽车、比亚迪、哪吒汽车、岚图汽车众多汽车厂商达成征程5芯片首发量产合作意向。截至2022年5月,征程5已获得比亚迪、自游家汽车、一汽红旗等车企的定点,开启国产百TOPS级大算力AI芯片的量产新征程。

与其齐头并进的还有黑芝麻。此前,黑芝麻智能发布了瀚海ADSP(Autonomous Driving Solution Platform)自动驾驶中间件平台,客户可以快速地构建上层应用,形成量产级的自动驾驶系统框架,从而大幅降低开发门槛和综合成本。

此外,瀚海ADSP自动驾驶中间件平台,还可以尽可能让相同产品在不同车型上复用,让不同Tier1的产品相互兼容,从算法、数据、软件和工具链等全维度赋能主机厂。

尾声

2020年,以地平线为代表的国产车规级AI芯片实现从0到1的突破,为中国汽车智能芯片成功开启前装量产的序幕。

2021年,芯擎科技历经两年多自主研发的“龙鹰一号”一次性流片,成功创造了国内团队在7纳米工艺上车规级超大规模SoC首次流片即成功的记录。

芯擎科技董事兼CEO汪凯直言,“两三年后,“龙鹰一号”将和8155在智能座舱芯片领域平分天下。”他表示,明年“龙鹰一号”出货量预计将达到50万片,后年将达100万片。

车规级计算芯片可以代表芯片行业中的最高标准,也成为汽车产业转型竞争中的制高点,一大批自主品牌车企和初创公司开始向这一座人工智能的“珠穆朗玛峰”发起挑战。

属于中国科技的明天不再天色微熹,实则曙光已至,国产高端车规级处理器新篇章的大幕正在徐徐拉开。

日前,亿欧智库已发布《2022中国人工智能芯片行业研究报告》,对AI芯片主流类型进行拆解分析,展现中国人工智能芯片的发展现况,探究其发展的困境和机遇。关于2022年中国人工智能芯片行业的最新市场数据以及行业趋势判断,敬请参阅亿欧智库研究报告。

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