汽车的未来在智能座舱？
11月15日,高通宣布其第四代骁龙汽车智能座舱平台已经出样,这一代智能座舱平台定名为SA8295,并支持新出货标致308车型。年初,第四代骁龙智能座舱由高通在一次线上活动中推出,采用5nm制程,搭载高通Kryo CPU、Hexagon DSP、Adreno GPU以及Spectra ISP,高通宣称CPU、GPU等比上一代SA8155提升一半以上。
高通宣布第四代骁龙汽车智能座舱平台出样。 来源:国际数字科技展
上月28日,国内首颗7nm车规级智能座舱芯片“龍鹰一号”成功流片,这款芯片将在吉利汽车上试用,由芯擎科技自研。芯擎科技“龍鹰一号”采用了7nm工艺,集成了88亿个晶体管,同样集成了CPU、GPU、ISP、DSP以及LPDDR5。
智能座舱逐渐成为现代轿车的标配,国内国外都在这一领域攻城略地。同时,一芯多屏成为智能座舱主要的架构形式,座舱芯片正驶在快车道上。
大厂玩家的竞争格局
在汽车之家的一份数据报告中,全球智能座舱的市场在2020年达到447亿美元,到2030年将达到681亿美元,而在2016年智能座舱的市场规模还只是39亿美元。另据综合数据,中国智能座舱市场预计将在2025年达到1030亿元规模。目前中国市场座舱智能配置水平的新车渗透率约为48.8%,到2025年预计可以超过75%,均高于全球市场的装配率水平。
智能座舱体现在ADAS和车载娱乐系统的升级,智能化、数字化造车的要求前提下,车厂需要扩容并合并单个ECU。因此,包含CPU、GPU、ISP、DSP的SoC主控成为主流选择。
2015年前,车载系统的运算和控制主要由MCU和低算力的SoC为主,供应商有瑞萨、恩智浦、德州仪器。过渡到智能座舱阶段,三家仍占据了大量份额。英特尔收购Mobileye后增强了智能驾驶的实力,而高通是一击勃发,它在第二代产品之后市占稳步上升,成为现阶段出货量最多的厂商,用几年的时间在行业竞争中做到了第一。
R-Car Gen3是瑞萨经典的智能座舱产品,在2018年推出,基于Arm Cortex-A57 / A53内核,使用了Arm 64位架构。Gen3系列包含了从R-Car V3M到R-Car H3的产品,其中R-CarV3M适用于入门级车辆,R-CarH3则为高端汽车打造。2021年,瑞萨又推出了新的R-Car Gen3e,包含了R-Car D3e、R-Car E3e、R-Car M3Ne、R-Car M3e、R-Car H3Ne和R-Car H3e。相比于R-Car Gen3,Gen3e整体的CPU性能提升到了50k DMIPS和2GHz。瑞萨继续使用了Arm Cortex-R7的架构,并将Gen3e和Gen3做到了顺畅迁移,目前gen3e的客户包括了长城、大众等车型。
除了瑞萨之外,传统汽车元件大厂德州仪器和恩智浦也有市占,但是这些传统大厂的份额都在逐步下降。2018年,恩智浦量产了i.mx主控芯片,距离2013发布足足过了5年。5年之间,恩智浦已经失去了智能座舱的时机,同样在这一年,高通宣布收购恩智浦一案“已死“,以向恩智浦支付20亿美元分手费告终。
未能成功的收购案对恩智浦的事业或许造成了不小的影响,i.mx8之后,恩智浦没有新的高端产品问世。i.mx8的出货量同样不如人意,目前,恩智浦的主要智能座舱芯片还是发布于10年前的i.mx6,其在国内入门级汽车上得到广泛应用,具有一席之地。
德州仪器的上一个智能座舱芯片是Jacinto6,在2016年发布,仍然针对成本敏感性客户,使用了ARM Cortex-A15内核。德州仪器于2016年发布了智能座舱芯片Jacinto6，一贯针对成本敏感性客户，使用了ARM Cortex-A15内核。2020年年初发布了Jacinto 7处理器系列，主攻汽车ADAS，成为德州仪器的又一重磅产品。德州仪器智能座舱芯片的主要客户是日系车和德系车。
Apollo Lake是英特尔2016年推出的车载处理器,现为凌动系列,该芯片基于英特尔的Goldmont架构,拥有2-4个CPU内核和多个视频输出接口,可以支持车载信息娱乐系统等驾驶舱体验,是英特尔在驾舱上的主打产品。
Apollo Lake架构图。来源:英特尔
而说到目前出货量最多的高通,高通已经商用落地了三代智能座舱平台,第三代智能座舱平台SA8155于两年前推出,高通官方称在全球前25的车企中,已有23家采购了SA8155智能座舱平台。SA8155可以称得上是目前经典的智能座舱平台。在威马W6、吉利星越L、小鹏P5等汽车均已搭载高通SA8155智能座舱平台。
SA8155P作为第三代智能座舱的主控芯片,运算速度是第二代智能座舱芯片820A的3倍,在相关报道中SA8155P的运算速度360万次/秒,SA8155P还支持新一代的联网技术,包括 WiFi6、蓝牙 5.0 等等。和它的上一代产品820A相比,8155的体积更小、发热更低、算力有了较高量级的提升。有消息称,高通第三代车载芯片8155在电动车智能座舱中占据8成以上的份额。
高通从2014年开始部署智能座舱市场, 2014年1月高通推出了其第一代汽车智能座舱平台骁龙602A。602A基于骁龙600平台,满足了4G、手势识别、车上WiFi等一系列需求。
2016年,高通成功推出了第二代智能座舱S820A,成为高通逐渐吞并智能座舱市场的主要战斗力。高通推出第二代智能座舱,用较大的技术进步和生态能力在来自英特尔、瑞萨、德州仪器、恩智浦的猛烈攻势中突出。820芯片使用Kryo CPU、四核,64位。目前,高通的S820A客户覆盖了理想、比亚迪、奥迪A4、丰田雅阁、大众高尔夫等国产和外资车型。
三星是近两年才加入智能座舱SoC的厂商,在今年的CES上,三星展示其智能座舱的驾驶场景。三星的智能座舱SoC主要有Exynos 8890及ExynosAuto V9,相关机构表示ExynosAuto V9整体性能与SA8155P打平。今年,奥迪突然转向,离开原有的合作对象,转身拥抱三星Exynos 8890,并订立了长期的合同关系。
新人层出,各有千秋
除了以上半导体厂商之外,华为的半导体部门近年来也有产品问世。
华为的智能座舱芯片主要是麒麟系列,包括了去年发布的710A 和今年4月发布的麒麟 990A。麒麟990A基于ARM V7A,其中麒麟 990A 同样可以平替SA8155P并且具备更高的AI算例。990A目前已经用在北极狐阿尔法S以及比亚迪部分车型中。
华为智能座舱架构图。来源:海思官网
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