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汽车芯片厂商的新变局

  现在,智能轿车年代的降临,使得包括ST、NXP、英飞凌和瑞萨在内的很多车载MCU厂商,开端发力自动驾驭之类的计划。近来,恩智浦半导体和台积电宣告协作协议,恩智浦将在下一代高功用轿车渠道中选用台积电的5nm制程。AI芯片的本地化研制立异、轿车制作商对芯片的注重、商场需求的多元化等许多要素,使得轿车这个赛道各路群雄相会,有英特尔、英伟达和高通这样的跨界新进巨子,也有黑芝麻、芯驰科技、地平线等体现不俗的草创企业,整车企业如北汽和群众也来凑热闹,一切这些动作让传统轿车芯片巨子多少有些“费劲”。无疑,轿车芯片范畴正在拓荒一个多样化的、充溢应战的新战场!
  轿车芯片格式被打破
  几十年来,轿车芯片商场一向被恩智浦、德州仪器、瑞萨半导体等轿车芯片巨子所独占,外来者鲜有时机可以入局。但跟着轿车职业加快进入智能化年代,尘封数十年的轿车芯片商场格式正在被打破。尤其是特斯拉FSD芯片的推出,一场环绕高等级自动驾驭的商业大战现已打响。英特尔、英伟达、高通等新进入者首先抢占新周期先机。
  英特尔于2017年收买了以色列公司Mobileye,现在,凭仗Mobileye的EyeQ自动驾驭芯片,英特尔现已赚得盆满钵满。本年4月,英特尔泄漏,EyeQ自动驾驭芯片现已卖出5400万枚,被搭载在全球超越5000万辆轿车上。2019年,自动驾驭芯片成为英特尔最大增加的事务板块,营收同比增加26%至近10亿美元,并让英特尔收成了全球70%的辅佐驾驭(ADAS)商场份额。
  Mobileye在L2+级自动驾驭(辅佐驾驭)范畴长时刻称雄。现在,Mobileye的EyeQ技能路线图已到了第五代。
  从2016年的DrivePX2AutoChauffer,到2017年的DrivePXPegasus,再到现在的DriveAGXOrin,英伟达现已接连3次喊出了“支撑L5等级自动驾驭”的标语。本年GTC2020大会上,英伟达发布了第八代核弹级Ampere(安培)架构,根据7nm制程的GPU,将AI练习和推理功用前进20倍。跟着NVIDIAAmpere架构的推出,NVIDIADRIVE渠道也彻底完结了从入门级ADAS解决计划到L5级自动驾驭出租车(Robotaxi)体系的全方位功用提高。
  在自动驾驭范畴,高通也不能落下,近几年,眼看智能手机商场“触顶”信号越发显着,高通看中了自动驾驭的宽广商场。咱们都知道那笔芯片史上最大的并购案,2016年,高通拟以440亿美元天价收买半导体公司恩智浦(NXP),最终因反独占未成功,但并未阻挠高通进驻自动驾驭的决计。在本年CES上,高通带来了骁龙Ride渠道,安全规范到达最高ASIL-D级,可完结L1-L4等级自动驾驭,直接切入ADAS商场,未来经过增加算力,高通也能切入全自动驾驭。
  这样看来,巨子们纷繁入局自动驾驭,轿车芯片范畴必将如火如荼。英特尔携得力干将Mobileye一路高歌猛进,英伟达有GPU为其自动驾驭保驾护航,高通在基带上的优势使其具有更强的笔直整合才能。当然巨子入局将有利于自动驾驭轿车更快更好地落地,并且可以推动技能更快地向前推动。
  轿车芯片厂商向先进工艺跨进,国内厂商时机降临
  在工艺上,传统轿车芯片与消费类电子比较要落后几代,瑞萨最新的轿车微操控器系列RH850选用瑞萨40nm工艺制作;ST最新的高功用32位轿车微操控器系列Stellar选用的是ST28nmFD-SOI技能。过往这些传统芯片厂商都选用自家的工艺,但跟着半导体制作技能的前进,AI/ML的核算需求往往需求10/7/5nm的芯片制程支撑,因而干流的轿车芯片厂商开端向7nm及以下工艺前进,所以开端拥抱台积电。
  NXP此次与台积电协作,一举跨越到5nm对整个轿车芯片职业来说都是一个质的腾跃。并且时刻节点相对靠前,NXP估计2021年推出根据5nm工艺的下一代轿车级芯片。对NXP来说,这将是一次从头站到轿车芯片职业“制高点”的绝佳时机。
  NXP轿车加工履行副总裁兼总经理HenriArdevol表明,跟着“大规划并行立异”在轿车工业中产生,轿车OEM厂商有必要应对其轿车架构中“爆破式的软件、极端贵重的资料和改善的安全性”。轿车厂商需求简化各操控单元间高档功用的和谐,灵敏、无缝地定位并转化使用,以及在要害安全环境中履行。
  凭借台积电5nm技能的增强版N5P的新轿车处理渠道,恩智浦期望将OEM的“逐一评论”的论题转移到“整车”的评论中。恩智浦期望这将使OEM具有有意义的路线图,使他们可以简化软件开发和安全规划。与前一代7nm制程相较,N5P制程其速度提高约20%,功耗下降约40%,一起具有业界全面的规划生态体系的支撑。
  TiriasResearch首席分析师KevinKrewell以为,恩智浦“肯定需求增强其架构产品,才能与Mobileye,高通,Nvidia,瑞萨等竞赛。”
  拿Mobileye来说,现在其正在研制的第五代SoCEyeQ5,作为视觉中心核算机履行传感器交融的彻底自主驾驭车辆(要求leve5),将在2020年上路。为了满意功耗和功用方针,EyeQSoCs选用最先进的VLSI工艺技能节点规划——在第5代选用的是7nmFinFET制程。
  英特尔计划将EyeQ5与Atom处理器结合起来,开发用于自动驾驭的人工智能核算渠道。EyeQ5还可以进行传感器交融,处理来自各种传感器的数据。Mobileye以为,两个EyeQ5soc和一个英特尔Atom处理器就足以完结5级自动驾驭。
  其次是英伟达发布的下一代自动驾驭轿车渠道DRIVEAGXOrin,这是一个用于自动驾驭车辆和机器人的高度先进的软件界说渠道。它供给200个TOPS的功用,是前一代Xavier的7倍。Orin旨在处理自动驾驭车辆和机器人中一起运转的很多使用程序和深度神经网络,一起到达体系安全规范,例如ISO26262ASIL-D。DRIVEAGXOrin估计将于2022年在三星的8nmLPP工艺上开端大规划出产。
  跟着传统轿车芯片巨子开端拥抱代工厂商,工艺逐步趋于统一化,再加上国外厂商如Imagination和索喜(Socionext)等公司为我国公司供给支撑和协助,也在加快国产车规级芯片的落地。国内的芯驰科技在近来发布的智能座舱芯片X9中便选用了Imagination的PowerVRSeries9XM图形处理器(GPU),现在该芯片已完结流片并成功发动。
  除了草创芯片企业,整车企业对造芯的热心也很高,此前,群众CEO宣告了一项雄心壮志的战略,表明将把旗下每辆轿车的电子操控单元(ECU)从现在一辆车约70个的数量削减到只要3个,并且要自己开发简直一切所需的软件。假如此举成功,那么必将使得其轿车供应链中许多环节变得剩余。担任该车厂数字技能开发之群众集团办理委员会成员ChristianSenger在本年夏天举行的一场活动中,对旗下供货商表明:“我其实只需求你们之中的一半。”
  本年5月,北汽携手Imagination建立北京核芯达科技有限公司,将专心于面向自动驾驭的使用处理器和面向智能座舱的语音交互芯片研制,为以北汽集团为代表的国内车企在轿车芯片范畴供给先进解决计划。这也有或许开辟整车企业与世界芯片巨子跨界协作的新范式,有望打造车规级芯片高地,加快车载芯片前进。
  在GPU范畴,自2006年以来,Imagination一向是先进轿车产品的要害推动者。Imagination在5月20日宣告,公司成功经过HORIBAMIRA对其功用安全办理体系进行的检查之后,已取得ISO26262流程一致性认证。据了解,其图形处理器(GPU)现已授权给多家抢先的轿车使用处理器供货商,包括电装(DENSO)、瑞萨(Renesas)、索喜(Socionext)、德州仪器(TI)等。到现在,这些公司现已出货数千万颗芯片,使Imagination在轿车使用处理器范畴的商场份额超越了50%。
  索喜(自富士通年代起)在轿车电子规划方面具有长达十五年的经历堆集,可为商场供给车规级芯片规划、测验、量产及可靠性提高把控等服务。在车载定制SoC范畴,Socionext具有丰厚的产品经历,并广泛使用于前置摄像机、ADAS传感器、环视监控器、HUD昂首显示器、后座娱乐和泊车辅佐等。
  国内厂商本年在车规级芯片上小有成就
  自动驾驭车辆所搜集的海量数据,需求有一个“大脑”去处理运算,车规级芯片在此起了要害作用。但是长久以来,车规级芯片商场一向被国外巨子独占。但人工智能年代,不管是芯片巨子仍是草创公司,简直站在同一条起跑线上。在当时的大布景下,国内出现了一批优异车载芯片厂商,包括地平线、芯驰科技、黑芝麻、裕太车通等等。更振奋人心的是,一个又一个的国产车规级芯片在本年连续落地,不断地秀出国产实力。
  在本年的CES上,地平线正式发布了其Matrix2自动驾驭核算渠道。跟着Matrix2上市,地平线在自动驾驭方向的商业化规划有望取得进一步增加。2019年8月,地平线发布了我国首款车规级AI芯片——征途二代Journey2,选用台积电28nm制程工艺,每TOPS算力可达平等算力GPU的10倍以上,视觉感知可以完结辨认精度>99%,推迟<100毫秒。征途二代首要面向ADAS商场感知计划,这是一款现已步入商业化阶段的老练芯片。
  根据自研核算渠道与产品矩阵,现在地平线已支撑L2、L3、L4等不平等级自动驾驭的解决计划。在智能驾驭范畴,地平线同全球四大轿车商场(美国、德国、日本和我国)的事务联系不断加深,现在已赋能协作伙伴包括奥迪、博世、长安、比亚迪、上汽、广汽等国内外的尖端Tier1s,OEMs厂商。
  5月28日,芯驰科技对外发布三款车规级芯片——X9、V9、G9,供给针对轿车的协同一体化解决计划,包括智能座舱、智能驾驭、中心网关三大使用。芯驰科技称,他们现已与多家OEM和Tier1进行战略协作,本年下半年完结小批量测验,下一年产品可以正式上车。
  据了解,芯驰科技现已完结ISO9000的相关认证,是我国为数不多经过ISO26262功用安全办理体系认证的半导体规划企业,也是我国第一家取得TüV莱茵颁布的ISO26262:2018版功用安全办理体系证书的企业。
  2020年6月15日晚,时隔不到一年,继黑芝麻科技华山一号发布今后,黑芝麻又发布了两款华山二号产品,分别是华山二号A1000和华山二号A1000L。两颗芯片都选用台积电16nm制程制作,支撑车规级AEC-Q100规范和支撑多项传感器。
  华山二号A1000对标特斯拉,具有8个CPU核,单颗可供给40TOPS的算力,能效比大于5TOPS/W,黑芝麻智能科技创始人兼CEO单记章表明,这是全球顶尖的包括功用安全的高功用车规级SOC芯片,是我国第一颗也是到今日仅有的可以量产的,满意自动驾驭L3/L4等级要求车规级芯片。现在L3等级以上的自动驾驭芯片可以真实量产的只要Tesla(特斯拉),华山二号A1000真实完结了在L3等级上对标Tesla。不仅如此,其功耗仅有Tesla全自驾芯片的四分之一,面积只要三分之一,本钱也只要四分之一,是一款高性价比落地产品。
  联合创始人兼COO刘卫红在发布会上说到,到2021年末,搭载黑芝麻华山二号芯片的车型或将正式量产。
  除了自动驾驭车规级芯片,本年4月份,华为出资的裕太车通YT8010A以太网物理层芯片经过AEC-Q100Grade1车规认证。YT8010A车规级百兆以太网PHY芯片,是契合IEEE100BaseT1规范的车载以太网物理层芯片,此次成功经过AEC-Q100Grade1车规认证,是国内当时最高水平的车载芯片之一。
  别的,上一年的华为全衔接大会上,在自动驾驭范畴,华为轮值CEO徐直军谈到,为了满意自动驾驭车规级需求,华为本年会发布MDC610,后续还会有620、630。
  关于国内一众车规级芯片来说,量产上市,将是最终一道关。
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