萬(wàn)里路，咫尺間：汽車與芯片的智能之遇

目前階段，汽車產(chǎn)業(yè)有兩個(gè)最閃耀的關(guān)鍵詞，就是智能與低碳。

在踐行雙碳目標(biāo)與產(chǎn)業(yè)智能化的大背景下，汽車已經(jīng)成為了能源技術(shù)、交通技術(shù)、先進(jìn)制造以及通信、數(shù)字化、智能化技術(shù)的融合體。汽車的產(chǎn)品形態(tài)與產(chǎn)業(yè)生態(tài)都在發(fā)生著前所未有的巨大變革。

而無(wú)論是讓汽車實(shí)現(xiàn)智能化能源使用與調(diào)配，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，還是為自動(dòng)駕駛、輔助駕駛、智能座艙等體驗(yàn)提供算力基座。時(shí)代大幕下的汽車變革，始終無(wú)法離開一個(gè)關(guān)鍵支撐點(diǎn)——芯片。

大家應(yīng)該都聽過(guò)這樣一個(gè)說(shuō)法，未來(lái)的汽車就是安裝了輪子與引擎的手機(jī)、PC。那么不難發(fā)現(xiàn)，智能手機(jī)和PC的變革都發(fā)端于芯片的適配與成熟。只有在合適的芯片技術(shù)與供應(yīng)鏈支撐下，才能夠孕育出改變我們生活的軟硬件創(chuàng)新。智能時(shí)代的汽車，也緣起自與芯片的相遇。

不久之前，安謀科技攜手多家汽車半導(dǎo)體行業(yè)合作伙伴發(fā)布的《車載智能計(jì)算芯片白皮書（2023版）》（以下簡(jiǎn)稱“《白皮書》”），在極術(shù)社區(qū)備受關(guān)注。我們就從此出發(fā)，聊聊汽車智能化浪潮下給半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

不積跬步無(wú)以至千里，一枚小小的芯片中，蘊(yùn)藏著智能汽車時(shí)代的宏大變革。

汽車智能化帶來(lái)了計(jì)算浪潮

隨著車聯(lián)網(wǎng)、智能座艙、輔助駕駛、自動(dòng)駕駛等AI應(yīng)用愈發(fā)受到汽車品牌的重視，智能成為消費(fèi)者選擇汽車產(chǎn)品新的風(fēng)向標(biāo)，整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)鏈中的各個(gè)角色都開始關(guān)注智能能力。無(wú)論是整車廠商、零部件廠商還是算法與系統(tǒng)集成商，都在加大對(duì)車載智能相關(guān)軟硬件的投資。汽車智能化相關(guān)的軟件、算法與電子電器架構(gòu)逐漸成為了汽車行業(yè)新的賽點(diǎn)。

而汽車智能化的達(dá)成前提，是充沛的智能算力。

順著這個(gè)思路出發(fā)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)汽車智能化相關(guān)的多個(gè)領(lǐng)域，都離不開汽車芯片的支持。車載智能計(jì)算芯片，正在變成汽車智能化浪潮中最為底層，也最為核心的產(chǎn)業(yè)升級(jí)動(dòng)力來(lái)源。

《白皮書》中詳細(xì)分析了推動(dòng)車載智能計(jì)算芯片發(fā)展的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)，我們可以將其總結(jié)為以下三個(gè)方面：

1.車載架構(gòu)革新，計(jì)算硬件的集中化和標(biāo)準(zhǔn)化。

此前，車載計(jì)算硬件大多采用傳統(tǒng)的分布式設(shè)計(jì)。但考慮到整車智能與自動(dòng)駕駛的提升是必然選擇，車載計(jì)算架構(gòu)也必然朝向集成式的電子電氣架構(gòu)演進(jìn)，進(jìn)一步整合域控制器。

在這一趨勢(shì)下，支持不同工作負(fù)載的高性能異構(gòu)計(jì)算芯片有望成為軟件定義汽車功能的核心硬件基礎(chǔ)。另一方面，由于自動(dòng)駕駛等任務(wù)需要對(duì)海量環(huán)境感知數(shù)據(jù)建模，進(jìn)行目標(biāo)物體識(shí)別、規(guī)劃決策控制復(fù)雜運(yùn)算，因此展現(xiàn)出了更高的實(shí)時(shí)性計(jì)算需求。這些因素都導(dǎo)致車載計(jì)算架構(gòu)需求進(jìn)行革新和升級(jí)，新的車載芯片標(biāo)準(zhǔn)亟待產(chǎn)生。

2.OTA模式，給電子能力源源不斷的考驗(yàn)

以特斯拉為代表的新能源車系，推開了汽車軟件OTA升級(jí)的新大門。如今，汽車廠商和用戶都已經(jīng)認(rèn)可了依靠OTA模式隨時(shí)完成汽車軟件能力升級(jí)的新模式，而這也為車載芯片帶來(lái)了新的考驗(yàn)。

《白皮書》顯示，軟件定義汽車成為了業(yè)內(nèi)主流趨勢(shì)，不僅能夠提供安全補(bǔ)丁、智能駕駛優(yōu)化等更為復(fù)雜的安全保護(hù)功能，而且擁有更高級(jí)別的系統(tǒng)自主性和更高兼容度的軟件更新能力，使得汽車行業(yè)在降低服務(wù)成本的同時(shí)，也能通過(guò)不斷OTA升級(jí)的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)新的營(yíng)收增長(zhǎng)。為了讓汽車獲得更好的OTA能力，首先需要奠定以車載芯片為代表的汽車電子能力基礎(chǔ)。

3.AI與自動(dòng)駕駛，帶來(lái)了全新的想象力。

當(dāng)今世界對(duì)汽車的最大期待，毫無(wú)疑問(wèn)就是自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)。以AI技術(shù)為驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)駕駛技術(shù)正在高速發(fā)展，全球眾多城市都迎來(lái)了自動(dòng)駕駛實(shí)路測(cè)試、限定區(qū)域內(nèi)運(yùn)營(yíng)的新階段。未來(lái)我們很難想象自動(dòng)駕駛技術(shù)的邊界在哪里，但有一個(gè)問(wèn)題是肯定的，就是我們需要為高水準(zhǔn)的自動(dòng)駕駛汽車準(zhǔn)備好算力基座。

隨著AI與自動(dòng)駕駛技術(shù)高速發(fā)展，車載智能計(jì)算軟硬件平臺(tái)和服務(wù)的競(jìng)爭(zhēng)在汽車行業(yè)中將會(huì)越來(lái)越激烈。

在這些趨勢(shì)的推動(dòng)下，車載智能計(jì)算芯片來(lái)到了時(shí)代風(fēng)口的中心。據(jù)HIS調(diào)研預(yù)測(cè)，到2030年，汽車智能座艙的全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到681億美元，而中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)1600億元。為了更好滿足汽車用戶的需求，推動(dòng)車載智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，芯片層面的探索亟待加速。

全方位加速車載智能芯片探索

可以看到的是，目前階段車載智能芯片的發(fā)展進(jìn)程正在全方位加速。從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)共識(shí)的凝結(jié)，再到IP、硬件、解決方案層的實(shí)踐，車載智能芯片可以說(shuō)開啟了全新的局面。

《白皮書》的發(fā)布及其所引發(fā)的關(guān)注，就是一個(gè)很好的體現(xiàn)。該《白皮書》由安謀科技聯(lián)合地平線、芯擎科技、芯馳科技、智協(xié)慧同共同編寫，從車載智能計(jì)算機(jī)遇與挑戰(zhàn)、軟件定義汽車、車載異構(gòu)計(jì)算芯片、軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)等多個(gè)角度，系統(tǒng)闡述了車載智能計(jì)算軟硬件平臺(tái)的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)趨勢(shì)，并結(jié)合安謀科技與汽車芯片廠商在智駕智艙領(lǐng)域的軟硬件解決方案及應(yīng)用案例。

從中我們可以了解到，面向車載智能帶來(lái)的芯片升級(jí)需求，安謀科技將本土創(chuàng)新的自研業(yè)務(wù)產(chǎn)品與全球領(lǐng)先的Arm IP相結(jié)合，打造了面向智能汽車的高性能融合計(jì)算芯片IP平臺(tái)。這一平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)在Arm CPU、GPU等通用計(jì)算IP基礎(chǔ)上，異構(gòu)融合“周易”NPU、“星辰”CPU、“山?！盨PU和“玲瓏”VPU等自研業(yè)務(wù)產(chǎn)品，各個(gè)計(jì)算單元通過(guò)協(xié)同和互補(bǔ)形成一個(gè)完整的平臺(tái)級(jí)解決方案，有效兼顧通用性與專用性，并達(dá)到符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的車規(guī)級(jí)功能安全要求，全方位加速車載芯片研發(fā)周期。

據(jù)了解，高性能融合計(jì)算芯片IP平臺(tái)，可以為汽車芯片產(chǎn)品性能的持續(xù)提升提供底層技術(shù)支持。同時(shí)得益于軟件定義汽車、云原生、異構(gòu)計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展，平臺(tái)還可以有效促進(jìn)與軟件、算法之間的協(xié)同，充分挖掘車載智能芯片的性能優(yōu)勢(shì)。這一探索將有效凝聚成汽車產(chǎn)品的智能化優(yōu)勢(shì)，形成國(guó)產(chǎn)汽車芯片產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)而助力本土汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)面向智能化時(shí)代的新升級(jí)。

千里智行，以芯為翼

從芯出發(fā)，是汽車智能化浪潮的全新趨勢(shì)。目前階段，不僅產(chǎn)業(yè)需求十分明晰、平臺(tái)底座已經(jīng)筑成。還可以看到的是，已經(jīng)有大量業(yè)內(nèi)廠商基于成熟的IP平臺(tái)底座進(jìn)行了自身的探索，為進(jìn)一步占領(lǐng)汽車智能化高地打下了基礎(chǔ)。

在《白皮書》中就分享了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先廠商的典型應(yīng)用案例，其中包括地平線征程5、芯擎科技“龍鷹一號(hào)”、芯馳科技X9SP等搭載安謀科技自研業(yè)務(wù)產(chǎn)品及Arm IP的新一代智駕智艙芯片，以及智協(xié)慧同基于車云一體數(shù)據(jù)底座的整車及智駕數(shù)據(jù)解決方案。

剖析這些案例的價(jià)值在于，可以進(jìn)一步印證車載智能芯片在軟硬協(xié)同等領(lǐng)域的技術(shù)理念先進(jìn)性與可行性，為中國(guó)智能汽車產(chǎn)業(yè)鏈上下游提供價(jià)值參考。

舉例來(lái)看，在智能座艙這個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域，芯擎科技就采用安謀科技自研業(yè)務(wù)產(chǎn)品及Arm IP，打造了國(guó)產(chǎn)化解決方案 SE1000（“龍鷹一號(hào)”）。SE1000 是采用業(yè)界領(lǐng)先的 7 納米工藝制程設(shè)計(jì)的新一代高性能、低功耗車規(guī)級(jí)智能座艙芯片。可以有效賦能日益豐富的車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)。其高性能定制 CPU 集群，可以為用戶提供強(qiáng)大的性能體驗(yàn)；同時(shí)GPU 算力達(dá)到 900GFLOPS，可以在高清視頻流暢播放同時(shí)，支持3D游戲平滑操作；芯片還通過(guò)內(nèi)置高性能嵌入式AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元，提供更多個(gè)性化的智能語(yǔ)音、機(jī)器視覺(jué)及輔助自動(dòng)駕駛體驗(yàn)。總體來(lái)看，SE1000 具有高效資源分配、高影音體驗(yàn)、高級(jí)別安全能力等特點(diǎn)，為智能座艙提供強(qiáng)大的計(jì)算性能與豐富的場(chǎng)景可能性。

回想智能手機(jī)與家用電腦的發(fā)展歷程，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)芯片往往是產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)與核心動(dòng)力。在汽車向智能化、自動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、低碳化邁進(jìn)的時(shí)代巨變里，車載智能芯片同樣扮演著過(guò)去PC芯片與智能手機(jī)芯片的地位，逐漸成為交通智能化舞臺(tái)上的主角。

零事故、零排放、零擁堵，人類交通正走上一場(chǎng)史無(wú)前例的智能變革。由此而生的巨大機(jī)會(huì)，值得被產(chǎn)業(yè)鏈上下游各個(gè)廠商所關(guān)注和分享。無(wú)論是通過(guò)《白皮書》洞察趨勢(shì)，還是開拓實(shí)踐，基于安謀科技的產(chǎn)品進(jìn)行汽車智能化探索，在今天都十分必要且重要。

從芯出發(fā)的千里智行，就開始于此刻。