正在人为智能和自愿驾驶技艺飞速成长的这日,智能座舱已成为汽车行业的“新沙场”。从多屏互动到心情智能,从舱驾统一到AI大模子援帮,座舱芯片正寂静变换着咱们的驾驶体验。
2024年,跟着高通、英伟达、英特尔、联发科等巨头的激烈比赛,以及国产芯片厂商的振兴,智能座舱芯片商场迎来了空前未有的“混战期间”。
谁将成为下一个“芯片霸主”?这场技艺革命又将何如重塑来日汽车的“聪慧空间”?让咱们一探原形。
智能座舱芯片是由汽车E/E架构演化出来的一个观点,其为域驾御架构(遵从效用划分分别驾御区域的要领,也被称为Domain架构)的苛重构成局部,而对座舱域实行驾御的芯片,被称为座舱芯片。
座舱芯片相当于座舱的大脑,认真打点和驾御座舱内各式装备的信号。智能座舱域的表部硬件装备还蕴涵有相联子体例,音频子体例,摄像头目体例,显示子体例,存储子体例,效用安静子体例等。古代座舱的转型环节词是“智能”。智能座舱将统一人为智能、自愿驾驶、AR等新技艺,告竣中控、液晶仪表、举头显示(HUD)、后座文娱等多屏统一交互体验。
2015年以前,座舱首要以MCU或低算力SoC为驾御的主力。跟着效用渐渐厚实,高算力智能座舱SoC成为主流。
座舱SoC凡是集成了多种高职能、多核打点单位,蕴涵CPU(中心打点单位)、GPU(图形打点单位)、AI打点单位、DSP(数字信号打点器)和ISP(图像信号打点器)等。这些打点单位协同事情,为汽车座舱供给强盛的数据打点本事和厚实的效用援帮。
详细而言,CPU认真数据谋划、驾御和存储;GPU专心于图像打点,为座舱内的显示装备供给高质地的图形陪衬;AI打点单位具备智能化和练习本事,可使用于座舱域的视觉打点及效用扩展;DSP用于高效打点数字信号;而ISP则专心于图像信号的打点和优化。
别的,座舱芯片正在供给强盛效用的同时,还必需两全消息安静和数据安静。于是,SoC凡是采用混杂环节性策画,同时运转安静和非安静事情负载,以确保车辆内的一面数据和环节消息免受未经授权的探访和攻击。
跟着汽车EEA(Electronic/Electrical Architecture,电子/电气架构)架构陆续向集成化演进,目前行业正正在从域控架构(Domain)到区域架构(Zonal)成长。而正在Zonal的下一步,集成化水准会更高。这种环境下,座舱域和自愿驾驶域的界线会渐渐缩幼。
可是,行业的成长不不妨一挥而就,车内驾御芯片也不会赶速从过去的几颗直接酿成一颗。目前,座舱芯片的演进首要蕴涵三个大趋向:
古代座舱中,中控、仪表、HUD等体例由独立ECU驾御,跟着集成化成长,这些体例被整合到一个座舱域驾御器中,变成“一芯多屏”计划。即单个高职能SoC芯片驱动多个屏幕(如中控屏、仪表屏、HUD等)。
“一芯多屏”对SoC的条件蕴涵:具备多个DP或DSI接口,援帮多屏显示;具备强盛的CPU职能,确保多使用同时运转的贯通性;具有高职能GPU,援帮高清显示和贯通动画;硬件援帮Hypervisor或硬件隔断,确保多体例安宁运转。
智能座舱的交互格式从古代的物理按键扩展到语音、手势、视觉(DMS/OMS)等多模态交互,晋升用户体验。
语音交互的前端技艺蕴涵VAD、应声歼灭、噪声按捺等,后端技艺:语音识别、语义融会、对话照料等,目前语音交互对NPU算力需求不高,首要依赖DSP和CPU。
视觉交互涉及DMS(驾驶员监控体例)、OMS(旅客监控体例)和手势驾御效用渐渐整合到座舱域驾御器中。别的,3D TOF摄像头援帮3D手势识别和驾驶员身份识别(Face-ID),晋升交互确实性和安静性。
座舱效用陆续集成,渐渐与ADAS效用统一,变成“舱泊一体”和“舱驾一体”乃至是“舱泊驾”三合一。
舱泊一体是将环顾摄像头和超声波雷达接入座舱域驾御器,告竣360环顾和自愿停车(APA)效用。上风是能够下降本钱、优化人机交互、充盈运用座舱SoC算力。
舱驾一体是进一步整合L2级别ADAS效用,乃至高阶自愿驾驶效用。目前,有One Box、One Board和One Chip三种告竣体例,One Chip是最终样子。上风是能够下降本钱、晋升体例反响速率、便于新效用迭代。
目前,商场渐渐散乱为几个派别——古代汽车电子巨头、消费电子跨界强者、国产芯片新实力。跟着舱泊驾渐渐集成,极少车企也发轫进入这一赛道。
详细从厂商来看,据盖世汽车数据显示,2024年1~12月国内座舱域驾御芯片商场,高通稳坐第一,以4,824,480颗盘踞70%的商场份额;AMD以668,632颗盘踞9.7%的商场份额;瑞萨以380,610颗盘踞5.5%商场份额;芯擎科技和华为分歧以331,317颗和276,153颗装机量盘踞4.8%和4.0%的商场份额;三星半导体、芯驰科技、英特尔、英伟达和联发科行使量快速攀升。
目前,国内正在座舱SoC界限进取很大,渐渐正在商场有一席之地。国产芯片则首要从2019年发轫络续量产。与古代模仿芯片、电源照料芯片、MCU的国产取代思绪分别,车载体例正在打造贯通交互操作的同时,算力需求也正在扩张,国内新晋企业普及采用新技艺和工艺,以赢得最佳的职能。
瑞萨正在汽车电子界限具有浓密内情,其R-Car平台的产物掩盖非凡广,蕴涵自愿驾驶或 ADAS、互联网闭、车载消息文娱、驾驶舱和仪表板。
卓殊是其昨年11月13日推出的环球第一枚车载3nm Chiplet芯片/环球第二枚3nm Chiplet芯片——R-Car X5H SoC。它是一颗统一芯片,眼神不再只是座舱、智驾、网闭的单个人例的成长,而是造万能的、跨域的驾御、谋划体例。该产物CPU算力高达1000kDMIPS,比较起来,比拟之下
的5nm芯片32核默算力为615kDMIPS,采用Arm Cortex-A720AE主题,32主题策画是第一个针对汽车界限的ARM V9.2指令集的核。
恩智浦非凡夸大产物组合处分计划。现今朝,良多谋划体例是疏散的,为了告竣软件界说汽车,现正在的架构公多分为三层:最上面一层是车辆的谋划器,中心层是当地的智能化的消息体例,最下面一层则是环节的终端节点,分别区域间谋划体例是互联的。恩智浦期望不妨有妥善的体例级谋划处分计划,为这三层需求供给谋划援帮,即琢磨分另表谋划体例何如正在车辆中整合,蕴涵全部体例的职能、功耗、搜集本事。
恩智浦的S32 CoreRide平台构修了一个褂讪而良久的主题本原,是汽车运转的中枢神经,涵盖了从推动到车身,再到联网、效用安静、消息安静以及能源照料等各个环节界限。
混杂动力、电动和动力总成体例、高级驾驶辅帮体例(ADAS)、车身电子装备与照明、消息文娱体例与仪表组和软件界说车辆五个细分界限,是德州仪器正在汽车电子使用首要划分。
正在智能座舱芯片界限,早期的分散式架构下,TI盘踞了车机芯片商场的主导身分。行为汽车电子界限的苛重列入者,TI正在智能座舱界限也推出了繁多产物和处分计划,依附其强盛的技艺能力和改进本事,不断熟手业中盘踞苛重身分。
高通正在汽车商场结构始于2014年,当时汽车座舱多媒体的需求与消费电子界限有诸多相同之处,高通伶俐地捕获到了这一时机。依附与环球头部车企的杰出合营干系,高通推出了首款面向汽车座舱的芯片——骁龙602A,随后正在2016年推出了第二代座舱芯片骁龙820A。骁龙820A的改进之处正在于不妨同时驾御仪表显示和中控屏,纵然这一策画正在本钱减省上存正在争议,但其大算力吸引了中国造车新实力的青睐。理思、德赛西威和
等车企成为首批采用骁龙820A的前锋,纵然开荒历程中碰到了诸多挑衅,但最终告捷告竣了全新的座舱体验。
跟着汽车座舱效用的陆续厚实,高通渐渐认识到汽车芯片与手机芯片的分歧,并正在第三代座舱芯片骁龙8155中实行了特意策画。骁龙8155正在2021年迎来了大界限上车,成为中国车企的首选。昨年10月,高通发表下一代舱驾一体芯片SA8797与SA8799。目前显露消息来看,SA8797是18主题策画,GPU算力是8.1TFLOPS,AI算力是320TOPS。这些产物方案于2025年出样,2026年量产。
AMD正在昨年CES上发表了两款旨正在晋升汽车界限用户体验的新产物——XA Versal AI Edge系列和Ryzen嵌入式V2000A系列打点器,为数字驾驶舱带来了全新的处分计划。XA Versal AI Edge是环球首款获取汽车认证的7nm芯片,装备了全新的AI引擎和矢量打点器阵列,明显晋升了汽车安静性,优化了LiDAR、雷达和摄像优等环节组件的职能,为车辆体例注入了更高的精度和反响本事。该芯片通过及时打点大方数据,巩固了车辆导航与方圆境况的互动本事,实用于从LiDAR传感器到雷达和摄像头的多种装备,揭示了AMD正在汽车改进界限的答应。
Ryzen嵌入式V2000A系列打点器采用7nm工艺,搭载Zen 2内核和AMD Radeon Vega 7显卡,为数字驾驶舱供给了更高职能和更贯通的用户体验。它援帮多达四个4K显示器,晋升了图形质地和用户输入反响速率,同时契合AEC-Q100汽车程序,确保牢靠性和安宁性。该系列还供给10年的方案可用性,为汽车缔造商和合营伙伴供给了持久援帮。
英伟达首要闭切的界限正在于自愿驾驶界限,可是,其单片英伟达Thor座舱、智驾和停车三合一计划正正在蓄势待发。搭载英伟达Thor的量产车型估计将于2025年上市,目前已确定
Orin系列有四个版本:旗舰版Orin(12核,275TOPS算力)、Orin-X(12核,254TOPS,国内最常用)、Orin NX(8核,100TOPS)和Orin Nano(6核,70TOPS)。比拟之下,Thor系列有五个版本:Thor-Super(2000TOPS)、Thor X(1000TOPS)、Thor S(700TOPS)、Thor U(500TOPS)和Thor Z(300TOPS)。Thor的最大上风正在于其“三合一”策画,不妨集成座舱、智能驾驶和自愿停车效用,明显下降本钱的同时维系高职能。
三星已量产的Exynos Auto V910具备约1.9TOPS的AI算力,而方案于2025年前后量产的Exynos Auto V920座舱芯片,其NPU算力将大幅晋升至30TOPS。与此同时,高通已量产的SA8155P芯片AI算力为8TOPS,而其第四代座舱SoC芯片的NPU算力则抵达了30TOPS,成为目前商场上已发表的AI算力最高的座舱SoC产物。
2024年头,Intel从新杀回座舱芯片商场,推出了首款SDV SoC产物,采用Chiplet技艺和UCIe芯片间互连怒放程序,打垮了古代单片SoC形式,为主机厂供给定造化谋划平台和多样化算力组合。Intel的怒放式幼芯片平台计谋旨正在歼灭汽车缔造商的供应商锁定危险,推动商场竞赛和改进,但其告捷依赖于强盛的生态体例作战。
Intel的SDV SoC依附其成熟的软件生态和强盛的AI职能,不妨将汽车打酿成生存和办公空间,加强舱内的视觉和语音AI体验,并引入天生式大模子。极氪正在MPV车型009上通过电视盒子的SoC导入厚实的实质生态,而采用Intel的SoC不但能告竣好像恶果,还能供给更强的职能。
2024年3月,联发科与英伟达联手推出了四款最新的天玑汽车(Dimensity Auto)座舱平台SoC芯片:CX-1、CY-1、CM-1和CV-1。这些芯片采用先辈的3nm造程,成为目前座舱SoC界限的顶尖产物。新产物的CPU基于最新一代Armv9-A架构,并集成了英伟达下一代GPU加快的AI运算和NVIDIA RTX图形打点技艺,援帮正在车内端侧运转狂言语模子。别的,芯片高度集成了多摄像头HDR ISP和音频DSP等效用,不妨告竣AR HUD、电子后视镜等多项改进使用。
天玑座舱SoC不但具备高算力和低功耗的上风,还能下降BOM本钱,具有聪明的AI架构和高扩展性,掩盖从华丽到初学级的多个细分汽车商场,方案于2025年量产上车。此次合营标记着联发科与英伟达对高通建议的新一轮挑衅,联发科依附其正在智能座舱商场的占据率和客户资源,集合英伟达的高职能AI技艺和品牌影响力,旨正在进一步抢占座舱商场份额。
舱之芯系列也已成为中国车规级智能座舱芯片的主流之选,掩盖车型依然超出40款,拥罕见十个重磅定点车型,上汽、
昨年3月,芯驰科技又发表智能座舱X9系列的新产物X9H 2.0G,竭力于供给更强职能、更具性价比的座舱消息文娱体例芯片处分计划。X9H 2.0G 的CPU主频从1.6GHz 晋升至 2.0GHz,职能晋升25%,帮力座舱体验再升级;同时装备多达3对双核锁步Cortex-R5F内核,内置高职能HSM引擎和安静岛,能使用于对安静职能条件更苛苛的场景。
别的,芯驰第一代AI座舱芯片X9SP量产上车,援帮车内多模态感知和云端大模子交互,下一代X10也进入开荒阶段;区域驾御器旗舰MCU产物E3650受到行业夺目,于2024年岁终为客户送样,并获取多个头部车企定点。
2024年,芯驰环球总部落户北京经济技艺开荒区,并获取经开区连合北京市区两级予以的10亿元计谋投资。
芯擎科技创设于2018年,由亿咖通与安谋中国合股创设,专心于汽车界限的AI和高算力芯片研发。其旗舰产物龙鹰一号正在参数上对标商场上主流的智能座舱SoC高通骁龙8155,已正在
龙鹰一号通过多核异构策画,集成了100K DMIPS算力的CPU,优于骁龙8155的85K DMIPS。正在GPU方面,龙鹰一号搭载了算力约900 GFLOPS的GPU,并集成了8 TOPS @INT8算力的NPU单位,同时装备了ASIL-D级另表独修效用安静岛和高速内存,揭示了其正在智能座舱芯片界限的强盛竞赛力。
地平线征程系列芯片以其特殊上风,正在自愿驾驶域与智能座舱域均告竣了前装量产,并通过软硬协同优化,不断增添算法当先上风,加快产物迭代。
昨年4月,地平发表了征程6系列芯片,J6系列采用第四代BPU架构“纳什”,专为大界限参数的Transformer模子和高级智能驾驶优化,有6个装备(B、L、E、M、H、P),个中J6P为旗舰产物。
总结起来2024年,座舱芯片的趋向,首要聚焦于算力晋升、天生式AI赋能、舱驾统一、AR/VR与多屏重溺体验、Chiplet降本增效、当地AI多模态感知、心情智能、高清3D界面以及架构改进,饱吹智能座舱从“消息核心”向“聪慧空间”转折,为车企与用户创设全新价格。
从2024年,咱们能够看出,座舱芯片商场竞赛加剧:英特尔正在事迹压力下回归汽车SOC界限,试图通过锐炫独立显卡和软件界说汽车平台打垮高通先发上风;联发科则高调推出3nm工艺的CT-X1,引颈座舱芯片工艺军备竞赛。
预计2025年,舱驾统一已从观点验证转向界限化量产。目前,舱泊一体计划已正在幼鹏M03、银河E5等车型上告捷落地,商场逐渐起量,体例本钱消重约20%。同时,舱驾一体计划也正在急迅推动,博世、德赛西威等供应商基于高通8775平台推出了联系处分计划,方向对准10-20万元主流车型商场。
而正在2025年,座舱芯片竞赛将从多屏援帮转向AI大模子援帮,英伟达、高通、联发科等工艺当先厂商将接连维系上风,而国产芯片厂商则需通过饱吹本土代工财产链和生态合营来应对工艺节造的挑衅。
跟着“舱驾合一”趋向渐渐开朗,高通正正在受到围攻。值得幼心的是,高通8295虽告捷,但受商场境况蜕变影响,未能重现8155的光芒。于是,正在来日几年,高通几近“垄断”的身分或被挑衅。
佐思汽车商酌数据印证着这一点,纵然目前高通正在座舱芯片界限仍盘踞主导身分,但联发科、英特尔和英伟达等厂商正陆续挑衅其身分。跟着座舱与智能驾驶的界线渐渐隐约,以及Chiplet技艺的闪现,这一界线正正在彻底消亡。
估计到2026年,舱行泊一体化的One Chip计划将大界限落地,告竣硬件共享、算法协同、数据统一的整车智能进阶。别的,行业还正在寻找舱行泊一体、智舱+智驾+网闭三合一等更高度集成的计划,为来日智能汽车供给了新的技艺途径。届时,行业的竞赛将会接连加剧,而到那时间,也许汽车就和现正在的电脑相通,只必要几颗芯片,就能餍足一共咱们思要做的事故。