國產(chǎn)首顆7nm智能座艙芯片量產(chǎn)：高通領(lǐng)跑，競爭者眾多，千億市場需要怎樣的芯片？

3月30日，湖北芯擎科技有限公司（以下簡稱“芯擎科技”）在武漢舉行發(fā)布會，正式宣布旗下新一代7nm智能座艙芯片“龍鷹一號”實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)出貨。

芯擎科技表示，“龍鷹一號”開辟了國產(chǎn)高算力車規(guī)級SoC的先河，在產(chǎn)品設(shè)計、工藝和性能方面對標(biāo)目前國際市場最先進(jìn)的產(chǎn)品。“龍鷹一號”的量產(chǎn)，意味著國產(chǎn)高端汽車芯片迎來新的突破。

具體參數(shù)方面，龍鷹一號采用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)計算力可達(dá)90K），其中大核是Cortex-A76，14核GPU（浮點(diǎn)計算能力可達(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，汽車座艙算力和功能需求正在急劇上升，傳統(tǒng)的MCU芯片漸漸難以滿足需求，而能夠滿足現(xiàn)有功能和后續(xù)升級空間的智能座艙芯片SoC正在成為市場亟需的核心產(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，也成為了車企新車宣傳的新賣點(diǎn)。


1、逐漸模糊的消費(fèi)級和車規(guī)級邊界

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市場遠(yuǎn)未形成定局。但可以肯定的是，智能座艙SoC市場集中程度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于智能手機(jī)SoC市場。

同時，在智能座艙芯片應(yīng)用上，消費(fèi)級產(chǎn)品向車規(guī)級產(chǎn)品轉(zhuǎn)向的技術(shù)壁壘并不算高。也即是說，至少在智能座艙芯片上，消費(fèi)級和車規(guī)級的邊界并沒有那么明確。

目前智能座艙領(lǐng)域的主要玩家，均來自于消費(fèi)電子時代。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)級芯片改造而來，通過車規(guī)級認(rèn)證來實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上車。

此外，更有“藝高膽大”的車企直接采用消費(fèi)級芯片，來實(shí)現(xiàn)智能座艙的功能。

電動汽車領(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)級芯片，此前應(yīng)用于掌上電腦等產(chǎn)品，游戲娛樂功能極為強(qiáng)大。

而在國內(nèi)，比亞迪也并未直接采用高通的車規(guī)方案，而是走了一條特立獨(dú)行的路。目前，比亞迪旗下車型均采用了高通的消費(fèi)級SoC產(chǎn)品，如旗下暢銷的比亞迪漢，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平臺將采用高通690等芯片。在消費(fèi)級芯片應(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。

從目前市場反饋來看，比亞迪采用消費(fèi)級SoC產(chǎn)品作為智能座艙核心芯片，也得到了市場的認(rèn)可。這得益于兩個原因：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)者是從燃油車糟糕的車機(jī)體驗轉(zhuǎn)過來的，對更強(qiáng)大的車機(jī)系統(tǒng)感知不足，因此對車機(jī)芯片要求并不高。

固然消費(fèi)級芯片應(yīng)用于車機(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，比亞迪勢必也將采用更高性能的芯片來升級自身的車機(jī)系統(tǒng)。


2、車規(guī)級芯片新趨勢

隨著電動化、網(wǎng)聯(lián)化和智能化的提速，汽車芯片廣泛應(yīng)用在動力系統(tǒng)、車身、座艙、底盤和安全等諸多領(lǐng)域，主要分為計算控制芯片(主要有功能芯片MCU和主控芯片SOC)、存儲芯片、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。

車規(guī)芯片的新趨勢：

首先，汽車的電子電器架構(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，為滿足個性化、差異化的汽車產(chǎn)品策略，實(shí)現(xiàn)系列化、產(chǎn)業(yè)化的智能汽車平臺目標(biāo)，車載控制域標(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)航駕駛整車服務(wù)化，駕艙控融合、中央計算等技術(shù)的用戶場景連續(xù)體驗的提升，將推動更高性能算力的車規(guī)芯片在新汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。

有數(shù)據(jù)顯示，L3級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)計將超過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全身，下一代汽車要求未來的芯片可靠性更高、性能更強(qiáng)、管理體系更為嚴(yán)格。相對消費(fèi)電子而言，傳統(tǒng)車規(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)工作壽命長達(dá)15年，車規(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，而由自動駕駛帶來的高性能計算芯片的迭代速度要遠(yuǎn)快于傳統(tǒng)控制類芯片。


3、多場景處理能力成智能座艙芯片關(guān)鍵

汽車智能化的過程中主要包含自動駕駛和智能座艙。其中，由于座艙是與用戶最接近的產(chǎn)品和界面，也被看作是汽車這一智能終端的流量入口，因此在近幾年汽車智能化的話題中，備受關(guān)注。

據(jù)總部位于香港的 ICV Tank稱，2025年中國智能座艙市場價值將增長至 1072 億元人民幣（159 億美元），是 2020年水平的2.14倍。

汽車座艙智能化的過程中，液晶儀表開始取代機(jī)械儀表，中控大屏、多屏逐漸成為標(biāo)配，HUD加快推廣，同時座艙娛樂系統(tǒng)不斷豐富，導(dǎo)航、游戲、生活類等多個應(yīng)用逐步搭載在車載系統(tǒng)上，交互方式也逐漸轉(zhuǎn)向語音交互。

“當(dāng)前購車的人群越來越年輕、越來越追求便捷性、越來越擁抱智能化，催生了全場景的需求的出現(xiàn)?！甭?lián)發(fā)科技股份有限公司汽車電子事業(yè)處資深處長熊健表示。

在和車企溝通的過程中，他發(fā)現(xiàn)“過去幾年用戶的需求是兩頻、三頻、四頻，而未來的趨勢是要五頻、六頻、七頻甚至八頻，甚至要到8K 、120HZ的超高清屏的需求。攝像頭也越來越多，目前來看，未來可能都會需要十個以上的攝像頭，同時對應(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)，多場景的能力變成是一個非常重要的參數(shù)。”

在這樣的背景下，芯片企業(yè)如何因應(yīng)？對此，他表示，從芯片的角度而言，支撐多場景能力其實(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。

在這個過程中，就存在兩個挑戰(zhàn)：一個是如何把芯片算力真正有效地應(yīng)用起來，另一個則是如何保障系統(tǒng)安全，比如如何能夠保護(hù)用戶的個人隱私、重要的數(shù)據(jù)安全、未來支付的數(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，為用戶提供一個好用、能力強(qiáng)、功能多且安全性高的座艙環(huán)境。


4、正在追趕的競爭者

除原有智能手機(jī)SoC巨頭和走消費(fèi)替代路線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。綜合來看，這些企業(yè)主要可以分為兩類：智能座艙芯片新勢力和消費(fèi)SoC轉(zhuǎn)向汽車領(lǐng)域的企業(yè)。

在智能座艙新勢力中，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)展勢頭。杰發(fā)科技是四維圖新旗下專注于汽車電子的企業(yè)，其智能座艙芯片AC8015已于2021年3月實(shí)現(xiàn)前裝量產(chǎn)，在國內(nèi)入門級智能座艙芯片市場的份額不斷成長，截至2021年底累計出貨已超20萬片。

而芯擎科技作為吉利旗下億咖通和安謀中國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年推出了首款車規(guī)級納米智能座艙芯片SE1000（龍鷹一號），將應(yīng)用于吉利的新車型上。

芯馳科技在2020年發(fā)布智能座艙芯片X9，并在2021年發(fā)布升級版芯片X9U。X9U處理器支持10個獨(dú)立全高清顯示屏，并且不同的屏幕之間支持共享和互動。不過截至目前，芯馳科技智能座艙芯片產(chǎn)品尚未量產(chǎn)上車。

除此之外，面對智能座艙SoC的發(fā)展機(jī)遇，國內(nèi)多家消費(fèi)級SoC企業(yè)也推出了智能座艙芯片產(chǎn)品。如瑞芯微，作為國內(nèi)消費(fèi)級和工業(yè)級SoC第二梯隊企業(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，同為國內(nèi)消費(fèi)級SoC領(lǐng)先企業(yè)的全志科技也推出了T7/T5系列車規(guī)級產(chǎn)品，并實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模量產(chǎn)。

其中，T7芯片是第一顆通過車規(guī)認(rèn)證的國內(nèi)自主平臺型SoC芯片，可以滿足信息娛樂系統(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，目前公司旗下車規(guī)級產(chǎn)品已應(yīng)用于長安、上汽、一汽等前裝車廠，同時在后裝市場也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)落地。

總的來說，目前智能座艙芯片的技術(shù)發(fā)展趨勢和市場發(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，但汽車市場的特點(diǎn)、以及座艙芯片的技術(shù)壁壘和應(yīng)用場景決定了競爭者仍有極大的發(fā)展機(jī)會。

換句話說，在現(xiàn)階段的智能座艙芯片市場上，一切皆有可能。