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难啃的汽车芯片,需要更有力的芯片IP

发布时间:2024/9/30 13:27:23   

过去,发动机、燃油构成一辆车。

现在,电机和芯片构成一辆「聪明」的汽车。

据汽车之心了解,如今一辆智能汽车会搭载——颗主控芯片,是传统燃油车1倍以上。

芯片犹如构筑智能汽车的一砖一瓦,在用户体验侧更是如此,芯片带来的体验从没有坐上车时就开始了:车辆无钥匙启动,车门把手里小小的MCU决定了车门响应速度;进入车内后手指划过中控大屏,考验着座舱芯片的算力。

汽车的中控屏从小屏变成大屏,仪表盘从指针变成HUD,芯片正在决定智能座舱、智能驾驶以及众多车内硬件的反应与感知能力。

汽车芯片无处不在,追溯一颗汽车芯片的诞生最容易忽略的就是芯片IP设计环节。

芯片IP即经过验证的、可重用的芯片功能模块。

可以理解为,IP设计为一颗芯片的诞生提供了最为核心的内核,将不同组件的IP组合构成完整的芯片版图。

芯片若为智能汽车的血液,那么芯片IP设计即为造血干细胞。

日前,在安谋科技的智能物联生态研讨会上,Arm汽车事业部亚太区高级市场总监邓志伟在研讨会上作出判断:

随着汽车实现的功能越发复杂、传感器越来越多,芯片与汽车的实时性、相依性将变得越来越强。

一颗汽车芯片是如何炼成的?可以预见的是芯片IP厂商与主机厂、芯片厂商、软件算法厂商的生态组合将影响智能汽车格局。

对此,汽车之心与安谋科技智能物联及汽车业务线负责人赵永超、杰发科技产品市场总监王璐有了一场深入的交流。

01难啃的汽车芯片,承接Arm生态来破题

「新四化」、「软件定义汽车」为汽车行业带来了翻天覆地的变化,汽车芯片成了任何芯片厂商都难以忽略的蛋糕。

可以看到,不少曾以安防、手机为主要业务的芯片厂商开始涉足汽车芯片,同时,长期深耕汽车领域的芯片厂商也开始向更高算力的座舱驾驶芯片、自动驾驶芯片一路狂飙。

自Arm成立时就开始以芯片IP设计服务传统车企,30年后,当中国市场已成为智能汽车主战场,Arm正在携手安谋科技,渐渐领跑这场中国智能汽车产业的马拉松。

一组来自瑞银的数据显示,年中国自动驾驶主机厂在全球占比17%,预计年占比将达33%。

中国智能汽车潜力已经外露,据汽车之心了解,今年上半年,在安谋科技新增的客户中,有一半是来自汽车芯片领域。

汽车芯片是一条难啃的赛道。

汽车芯片必须要先过质量关、速度关。相比于普通消费级芯片2—5年的使用寿命,汽车芯片使用寿命至少要达到十年以上,因而汽车芯片在流程管控中与消费级芯片天差地别,十分严格。

据王璐介绍,在汽车芯片制造中,从前端导入时就必须完全依照汽车流程开发,同时还必须满足汽车功能安全、信息安全等专业认证规范的车规级要求。

具体而言,汽车芯片除了要遵循AEC-Q系列标准外,还要满足汽车功能安全性等级(ASIL)的要求,等级从ASIL-D级至ASIL-A级芯片功能安全性也从高到低。

比如安全气囊、动力转向系统等相关的汽车芯片会要求ASIL-D级,车身大灯等零件则需ASIL-B级。

追溯汽车芯片设计及研发就会发现,汽车芯片还要保证「快工也能出细活儿」。

「车规级的严格要求还会前置到芯片IP设计中。」据赵永超介绍,芯片设计至少要以8年为周期去揣摩行业的变化,如何在长时间维度里做到IP产品仍能够响应芯片厂商、主机厂的产品需求,是不小的挑战。

换句话来说,漫长的产品生命周期,对上游的芯片设计厂商提出了更高要求——芯片IP厂商要能够提供长期的技术支持、稳定的供货时间和产品迭代。

而左手握有ArmIP、右手持有自研IP的安谋科技,正不断为汽车芯片厂商打造完整而稳定的产品库。

一方面,安谋科技作为ArmIP进入中国市场的唯一渠道,为汽车芯片厂商提供了完整的Arm生态系统支持。

另一方面,因为植根于中国,安谋科技能更及时、更深入地发掘和理解国内客户需求,并在提供高度定制化服务方面具备天然的优势,包括「周易」NPU、「星辰」CPU、「山海」SPU以及「玲珑」VPU在内的四大自研产品线,与ArmIP互补配合,能够提供面向汽车、数据中心基础设施、智能物联网等新兴市场的定制化方案和服务。

目前,汽车芯片仍属于差异化竞争的增量市场,前瞻产业研究院测算,从年起中国汽车芯片的需求量就达到了.3亿颗,此后两年间也保持着高速增长态势。

面对与日俱增的需求,安谋科技与Arm就像两块各有长板的拼图组合在了一起,助力国产汽车芯片厂商形成优势,加速其产品创新与落地的进程。

02进击的中央集成架构,需要更有力的芯片IP

汽车芯片的繁荣是汽车走向中央计算架构的必然结果。

在王璐和赵永超两位摸爬滚打多年的行业「老兵」看来,在分散式电子电器架构走向中央计算架构的过程中,汽车芯片的进化也可以划分为三个时代。

第一个时代:在传统分散式电子电气架构中,芯片由少变多,质量要求宽松。

在这个时期汽车软硬件分离,各服务之间通信接口标准化,不依赖于平台实现功能。大大小小的ECU总数可以达到上百个之多,负责调节整合各ECU功能的MCU也日益增多,带来汽车芯片的起量。

第二个时代:域控制器电子电气架构,芯片趋于稳定,算力需求增加。

将功能相似、分离的ECU整合到处理器硬件平台上,MCU数量进一步缩减,但对于芯片的整合能力、算力需求进一步增加。

目前智能汽车所处的阶段正是域控制器时代,近两年行泊一体、舱驾一体成为新趋势,讲究芯片算力复用,而底盘、动力传动系统和车身舒适电子系统的域主控处理器,其算力需求已经达到0DMIPS-DMIPS左右。

第三个时代:中央计算机构,向芯片要性能、要算力、要安全。

到了这一时期汽车EE架构讲进一步简化,引入SOA化设计开放软件平台实现软硬件解耦,但同时也对车载SoC芯片提出更高性能、安全等级与集成度的要求。

赵永超曾多次走访国内超过二十家主机厂,他发现虽然每家主机厂都在

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