國產首顆7nm智能座艙芯片量產：高通領跑，競爭者眾多，千億市場需要怎樣的芯片？
3月30日，湖北芯擎科技有限公司（以下簡稱“芯擎科技”）在武漢舉行發布會，正式宣布旗下新一代7nm智能座艙芯片“龍鷹一號”實現量產出貨。
芯擎科技表示，“龍鷹一號”開辟了國產高算力車規級SoC的先河，在產品設計、工藝和性能方面對標目前國際市場最先進的產品。“龍鷹一號”的量產，意味著國產高端汽車芯片迎來新的突破。
具體參數方面，龍鷹一號采用7nm制程工藝，集成了87層電路，擁有88顆億晶體管，配備了8核CPU（整數計算力可達90K），其中大核是Cortex-A76，14核GPU（浮點計算能力可達900G），集成了可編程的NPU內核，INT8算力可達8TOPS。此外，還擁有強大的VPU、ISP、DPU、DSP 集群，以及與之匹配的高帶寬低延遲 LPDDR5 內存通道，為智能座艙的應用提供全方位的算力支持。
隨著傳統座艙向智能座艙升級，汽車座艙算力和功能需求正在急劇上升，傳統的MCU芯片漸漸難以滿足需求，而能夠滿足現有功能和后續升級空間的智能座艙芯片SoC正在成為市場亟需的核心產品。
不難發現，智能座艙已經成為中高端車輛的新剛需。在這種情況下，算力更高、更為安全可靠的智能座艙芯片，也成為了車企新車宣傳的新賣點。
1、逐漸模糊的消費級和車規級邊界
考慮到智能座艙SoC在散熱、性能等要求上遠低于智能手機SoC，智能座艙SoC市場遠未形成定局。但可以肯定的是，智能座艙SoC市場集中程度將遠遠低于智能手機SoC市場。
同時，在智能座艙芯片應用上，消費級產品向車規級產品轉向的技術壁壘并不算高。也即是說，至少在智能座艙芯片上，消費級和車規級的邊界并沒有那么明確。
目前智能座艙領域的主要玩家，均來自于消費電子時代。高通、聯發科、華為等智能座艙芯片產品均是基于消費級芯片改造而來，通過車規級認證來實現量產上車。
此外，更有“藝高膽大”的車企直接采用消費級芯片，來實現智能座艙的功能。
電動汽車領導者特斯拉此前采用了英特爾的Atom A3950芯片，而在今年，特斯拉Model 3和 Model Y均已轉向AMD，換裝了AMD Ryzen V1000系列芯片。值得注意的是，AMD Ryzen V1000系列芯片屬于消費級芯片，此前應用于掌上電腦等產品，游戲娛樂功能極為強大。
而在國內，比亞迪也并未直接采用高通的車規方案，而是走了一條特立獨行的路。目前，比亞迪旗下車型均采用了高通的消費級SoC產品，如旗下暢銷的比亞迪漢，采用的是高通625芯片，比亞迪宋plus采用的為高通665芯片，2022年以后比亞迪5G平臺將采用高通690等芯片。在消費級芯片應用于智能座艙領域，比亞迪探索出了一條獨特的發展之路。
從目前市場反饋來看，比亞迪采用消費級SoC產品作為智能座艙核心芯片，也得到了市場的認可。這得益于兩個原因：第一，目前比亞迪并不主打智能屬性，因此可以采用高通625或高通665芯片。第二，目前消費者是從燃油車糟糕的車機體驗轉過來的，對更強大的車機系統感知不足，因此對車機芯片要求并不高。
固然消費級芯片應用于車機仍然擁有廣闊的空間。但隨著更多智能座艙功能成為標配，比亞迪勢必也將采用更高性能的芯片來升級自身的車機系統。
2、車規級芯片新趨勢
隨著電動化、網聯化和智能化的提速，汽車芯片廣泛應用在動力系統、車身、座艙、底盤和安全等諸多領域，主要分為計算控制芯片(主要有功能芯片MCU和主控芯片SOC)、存儲芯片、功率半導體(主要有IGBT和MOSFET)、通信芯片、傳感器芯片(主要有CIS、MEMS、陀螺儀等)五大類。
車規芯片的新趨勢：
首先，汽車的電子電器架構已經由分布式向域控制器架構演進，并正在逐漸進化為中央集中式架構，芯片的數量、結構布置等也隨之發生了變化，為滿足個性化、差異化的汽車產品策略，實現系列化、產業化的智能汽車平臺目標，車載控制域標準系列化的低功耗、低成本的控制芯片將逐步成為產業主流。
其次，隨著點到點領航駕駛整車服務化，駕艙控融合、中央計算等技術的用戶場景連續體驗的提升，將推動更高性能算力的車規芯片在新汽車領域的應用。
有數據顯示，L3級別是算力需求的分水嶺，需要的AI算力大致在100TOPS，L4需要的算力將達到500TOPS，L5算力要求則更為嚴苛，預計將超過1000TOPS，當然這取決于各方的算法的優化程度。
另外，由于芯片遍布新汽車全身，下一代汽車要求未來的芯片可靠性更高、性能更強、管理體系更為嚴格。相對消費電子而言，傳統車規芯片的應用環境苛刻，其工作溫度橫跨零下40-155度，目標工作壽命長達15年，車規芯片功能安全與可靠認證標準嚴格，目標實施效率為零，而由自動駕駛帶來的高性能計算芯片的迭代速度要遠快于傳統控制類芯片。
3、多場景處理能力成智能座艙芯片關鍵
汽車智能化的過程中主要包含自動駕駛和智能座艙。其中，由于座艙是與用戶最接近的產品和界面，也被看作是汽車這一智能終端的流量入口，因此在近幾年汽車智能化的話題中，備受關注。
據總部位于香港的 ICV Tank稱，2025年中國智能座艙市場價值將增長至 1072 億元人民幣（159 億美元），是 2020年水平的2.14倍。
汽車座艙智能化的過程中，液晶儀表開始取代機械儀表，中控大屏、多屏逐漸成為標配，HUD加快推廣，同時座艙娛樂系統不斷豐富，導航、游戲、生活類等多個應用逐步搭載在車載系統上，交互方式也逐漸轉向語音交互。
“當前購車的人群越來越年輕、越來越追求便捷性、越來越擁抱智能化，催生了全場景的需求的出現。”聯發科技股份有限公司汽車電子事業處資深處長熊健表示。
在和車企溝通的過程中，他發現“過去幾年用戶的需求是兩頻、三頻、四頻，而未來的趨勢是要五頻、六頻、七頻甚至八頻，甚至要到8K 、120HZ的超高清屏的需求。攝像頭也越來越多，目前來看，未來可能都會需要十個以上的攝像頭，同時對應的SP處理能力要變強，以及音效處理能力——DSP能力要增強，多場景的能力變成是一個非常重要的參數。”
在這樣的背景下，芯片企業如何因應？對此，他表示，從芯片的角度而言，支撐多場景能力其實是要求芯片有非常非常強大的并行處理能力，那就要求芯片具有高算力，CPU、GPU、NPU的算力越來越高，當然成本也要控制，能力要強，規格要高，但成本要控制住。
在這個過程中，就存在兩個挑戰：一個是如何把芯片算力真正有效地應用起來，另一個則是如何保障系統安全，比如如何能夠保護用戶的個人隱私、重要的數據安全、未來支付的數字人民幣的安全等。
他透露道，聯發科正在與合作伙伴一起開發一些新的可執行環境、可信的虛擬化，能夠在最大程度上做到系統安全，為用戶提供一個好用、能力強、功能多且安全性高的座艙環境。
4、正在追趕的競爭者
除原有智能手機SoC巨頭和走消費替代路線的特斯拉和比亞迪之外，更多智能座艙芯片企業正在迎頭趕上。綜合來看，這些企業主要可以分為兩類：智能座艙芯片新勢力和消費SoC轉向汽車領域的企業。
在智能座艙新勢力中，杰發科技、芯擎科技和芯馳科技目前展現出了極強的發展勢頭。杰發科技是四維圖新旗下專注于汽車電子的企業，其智能座艙芯片AC8015已于2021年3月實現前裝量產，在國內入門級智能座艙芯片市場的份額不斷成長，截至2021年底累計出貨已超20萬片。
而芯擎科技作為吉利旗下億咖通和安謀中國共同建立的本土芯片企業，繼承了億咖通E系列智能座艙芯片的基礎，在2021年推出了首款車規級納米智能座艙芯片SE1000（龍鷹一號），將應用于吉利的新車型上。
芯馳科技在2020年發布智能座艙芯片X9，并在2021年發布升級版芯片X9U。X9U處理器支持10個獨立全高清顯示屏，并且不同的屏幕之間支持共享和互動。不過截至目前，芯馳科技智能座艙芯片產品尚未量產上車。
除此之外，面對智能座艙SoC的發展機遇，國內多家消費級SoC企業也推出了智能座艙芯片產品。如瑞芯微，作為國內消費級和工業級SoC第二梯隊企業，其產品廣泛應用于平板電腦、Chromebook、機頂盒、安防等等。在今年3月，瑞芯微發布了智能座艙解決方案RK3588M，可實現“一芯多屏”，但相比較于頭部產品，瑞芯微此款芯片綜合性能并不出色。
此外，同為國內消費級SoC領先企業的全志科技也推出了T7/T5系列車規級產品，并實現了大規模量產。
其中，T7芯片是第一顆通過車規認證的國內自主平臺型SoC芯片，可以滿足信息娛樂系統、數字儀表、360環視系統、ADAS、 DMS、流媒體后視鏡、云鏡等多個不同智能化系統的運行需求。據全志科技表示，目前公司旗下車規級產品已應用于長安、上汽、一汽等前裝車廠，同時在后裝市場也已經實現大規模量產落地。
總的來說，目前智能座艙芯片的技術發展趨勢和市場發展格局并未確定。雖然高通在智能座艙芯片領域展現出了極強的統治力，但汽車市場的特點、以及座艙芯片的技術壁壘和應用場景決定了競爭者仍有極大的發展機會。
換句話說，在現階段的智能座艙芯片市場上，一切皆有可能。
