毫無疑問,中央計算的風正洶涌而來。4月19日,芯馳科技正式發布第二代中央計算架構SCCA2.0,以及最新一代座艙芯片X9SP和L2+級自動駕駛單芯片量產解決方案V9P。在發布會現場,芯馳宣布兩款SoC分別與德賽西威、東軟睿馳進行全球首發。
和上一代架構相比,SCCA2.0集成度更高,由一個中央計算單元、四個區域控制器以及底盤和動力集成控制器組成,有望助力車廠更快向中央計算架構演進。而X9SP和V9P的推出,不僅代表芯馳產品價值的進一步強化,也凸顯出其對市場需求迅速響應的能力。
立足全場景方案 劍指中央計算新范式
行業普遍認為,到2025年,部分車企將逐步落地“中央計算+區域控制”的電子電氣架構。
最近兩年一個明顯趨勢是,汽車廠商開始紛紛自研架構。包括上汽零束SOA架構、吉利浩瀚架構、廣汽埃安星靈架構、東風嵐圖ESSA架構等,都是為了實現更完整的域控方案,進行功能優化整合,最終推進軟件定義汽車的落地。
要知道,傳統分布式EE架構只能通過疊加ECU系統引入新功能,導致硬件資源浪費、線束布置復雜,同時由于基礎軟件難以標準化、上層應用邏輯無法簡化等問題,給主機廠的開發設計、制造成本構成了極大挑戰。
尤其隨著汽車智能化、電動化的快速發展,新需求不斷涌現,架構升級迫在眉睫。
圖片來源:芯馳科技
基于對市場需求的敏銳洞察,芯馳科技在2022年4月率先發布了中央計算架構SCCA1.0。時隔一年,SCCA2.0也正式面世。蓋世汽車了解到,正因為與主機廠做過不計其數的深入討論,才有了芯馳中央計算架構的雛形。
在芯馳首席技術官孫鳴樂看來,中央計算架構的本質是把不同功能逐步集成到一個中央控制器上進行統籌管理。而這一過程,要求設計者對車身所有主要應用系統都了若指掌。
若從汽車最基本的要求——安全角度來看,中央計算架構意味著要將原本采用不同系統、用于不同功能場景的各個域控制器融合在一起,其中一些芯片可能是ASIL B級,也可能是ASIL D級,當集成在一個ASIL D級安全認證標準的SoC系統里,對于被集成的芯片、底層軟件、上層軟件架構、系統硬件設計等都有相當大的挑戰。
這也是設計單芯片行泊或者艙泊一體方案不可避免的問題。孫鳴樂進一步指出,這不僅要求芯片嚴格滿足車規安全標準,還需要芯片設計公司了解汽車,真正理解主機廠的訴求。因為只有這樣,當真正進行集成的時候,才能把硬件和軟件的整體方案做得更好。
據了解,芯馳從成立之初便完成了ISO 26262功能安全流程認證。之后,又陸續獲得AEC-Q100可靠性認證、ISO26262功能安全產品認證以及國密認證。更重要的是,全場景的產品體系、平臺化的設計,讓芯馳在朝著跨域融合、中央計算方向發展的過程中更具優勢。
X9SP+V9P 產品力升級 保持行業領先的量產速度
作為國內首家“全場景、平臺化”的芯片和技術解決方案供應商,芯馳產品覆蓋智能座艙、智能駕駛、網關和MCU,涵蓋了汽車電子電氣架構最核心的芯片類別。截至目前,四大車規系列芯片X9、V9、G9、E3均實現量產落地,定點了逾200個項目,出貨超過百萬顆。
基于X9SP的一芯三屏DEMO
面對越來越豐富且差異化的座艙功能,芯馳打造了全場景座艙處理器X9SP。X9SP是X9座艙處理器家族的新成員,比起前代X9HP,X9SP處理器的CPU性能提升了2倍,GPU性能提升1.6倍,同時集成了全新的NPU,AI算力達8TOPS,可以更好支持DMS、OMS、APA等功能。
更具體地,X9SP是針對“一芯多屏”的智能座艙設計,在單顆芯片上可以支持液晶儀表、中控導航、副駕娛樂、HUD和智能后視鏡等多個高清屏幕的顯示,以及360環視、輔助泊車、DMS、語音識別、手勢識別、游戲互動、高清電影等豐富的應用場景。
在性能顯著提升的同時,X9SP也和X9HP保持了硬件Pin-To-Pin兼容和軟件兼容,一個月即可從X9HP平滑升級至X9SP,僅需9個月左右就可實現車型快速量產,最大程度優化了成本,同時大大降低研發投入。
而V9P是芯馳針對行泊一體ADAS域控制器專門設計的新一代車規處理器,具有高性能和高集成特點。CPU算力達70KDMIPS,GPU達200GFLOPS,同時與安謀中國(Arm China)聯合定制的高性能“周易” X1 NPU,使得整體算力達到20TOPS。單顆V9P即可實現AEB(自動緊急剎車)、ACC(自適應巡航)、LKA(車道保持)等主流L2+ ADAS的各項功能和輔助泊車、記憶泊車功能,并能集成行車記錄儀和高清360環視。
不僅如此,X9SP和V9P都集成了1Gpixel/s的車規級ISP模塊,可用于圖像預處理,實現AE(自動曝光)、AWB(自動白平衡)、圖像降噪、WDR(寬動態范圍)等一系列圖像處理和優化,并支持多種輸入輸出格式,攝像頭無需再外置ISP。此外,X9SP和V9P都內置獨立的安全島,不用外置MCU,就可以實現真正的單芯片艙泊或是行泊一體方案,有效節約了系統成本。
對于芯馳而言,X9SP和V9P更多是為了中央計算而生。汽車電子電氣架構的演進甚至是未來形態,很大程度上取決于芯片的能力。但現階段,單芯片往往性能有限,不足以支撐中央計算的需求。同時區域控制又要求車廠在不同的芯片上進行功能部署、算力和存儲等資源的分配,對芯片設計者的要求無疑是巨大的。
而在SCCA2.0架構中,中央計算單元可以通過集成X9U和V9P實現艙駕一體功能。按照計劃,X9SP和V9P將于今年下半年實現量產。至此,X9和V9兩大系列產品將能夠更好覆蓋不同價位需求的車型,完成更多車型適配。在未來,芯馳也將推出更加集成的艙駕一體SoC。
芯馳副總裁陳蜀杰舉了一個例子,中央計算架構如同塔尖,其下部署的是塔基,包含了SoC、MCU以及SoC中所集成的NPU、GPU、CPU等全方位能力。有了扎實的塔基,才能往上逐步融合,最終形成一個中央計算單元。
智能汽車賽事打響 中國是主戰場
芯馳始終強調一點:“做芯片如果沒有打通上下游的生態,就和磚沒兩樣”,高度融合的中央計算更是如此。一如芯馳給自己的定位,專注高性能、高可靠車規芯片產品的研發,其它上層應用則由合作伙伴和客戶來共同實現。
截至目前,芯馳與超過200家生態合作伙伴構建了完善的汽車生態圈,包括底層基礎軟件、操作系統,各種工具鏈、中間件以及上層的應用、算法和解決方案等,能夠提供車規級全棧軟件支持。例如,在智能座艙領域,QNX、Unity、Kanzi、QT、AliOS、梧桐車聯、天瞳等都已在芯馳X9產品上完成了適配。
如果立足于整個汽車產業的發展,中國汽車品牌加快出海節奏、品牌力不斷提升,除了自身創新速度更快一些,其實很大一部分要歸功于供應鏈。
瑞銀中國汽車研究團隊主管鞏旻就直言,近三年中國汽車業的變化,比海外快得多。“這一刻,在汽車行業的發展上,中國所代表的對創新的嘗試,包括競爭激烈程度,放到全世界可能都是最激烈、變化最快的。”
不過以芯馳所在賽道來說,高性能MCU和中高端SoC可以說是國內目前自給率最低的車規級芯片品類。有數據顯示,中國車規級芯片在汽車計算、控制類芯片的自主率不到1%,車規級MCU國產化率約為5%。
市場現況無無疑是殘酷的,但隨著中國智能汽車產業發展進入快車道,對更高性能、更高安全標準的車規芯片需求將越來越高,屆時國產車規芯片也有望迎來新一輪增長。舉個例子,車企在做差異化,芯片公司也不甘落后。
以芯馳SCCA2.0架構為例,車企可以在這基礎上進行定制化開發,包括對區域控制器的算力做不同分配。總之,SCCA2.0是一個足夠開放的系統。再者,芯馳擁有四大產品線,可以全套采用芯馳的芯片方案,就整個軟件體系架構來說也能夠兼容其他的芯片產品,可靜可動,全面賦能車企。
寫在最后
未來幾年,全球汽車產業將迎來更為嚴峻的淘汰賽,誰能活下來、誰能活更好,可能都與供應鏈密不可分。眼下車廠、Tier1 和芯片企業逐漸從單純的供應關系走向共同規劃、共同定義、共同開發的合作模式,車廠在爭頭籌,而率先實現中央計算架構量產落地的芯片供應商,或許也可以拿下更多的市場話語權。
來源:蓋世汽車
作者:徐珊珊
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