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在近期舉辦的汽車論壇上，全國政協(xié)經濟委員會副主任苗圩指出“功能汽車正向智能汽車轉換”。汽車智能化的過程中，汽車芯片是關鍵零部件。越來越多的車企公開表示，如果未來整車電子電氣架構想保持領先性，前提需要有足夠前瞻的底層芯片設計。而日趨常態(tài)化的芯片供貨短缺，也進一步增加了汽車行業(yè)對于車規(guī)芯片的關注。
伴隨著“缺芯”，芯片行業(yè)近兩年也迎來了“爆發(fā)式增長”，越來越多的國內芯片初創(chuàng)企業(yè)陸續(xù)宣布推出自主研發(fā)的車用控制芯片、自動駕駛芯片。而相比國內大多芯片初創(chuàng)公司聚焦提供某一細分垂直領域的芯片產品，芯馳科技顯得有些“與眾不同”，其全系列產品規(guī)劃覆蓋“智能座艙、智能駕駛、安全控制、智能網(wǎng)關”域控算力平臺，全場景的芯片產品布局讓人眼前一亮。
資料顯示，芯馳科技成立于2018年，是一家創(chuàng)新型本土車規(guī)芯片企業(yè)，團隊擁有平均15年以上的芯片行業(yè)經驗，是國內為數(shù)不多的具有車規(guī)核心芯片產品定義、技術研發(fā)及大規(guī)模量產落地的整建制團隊，其全系列產品用不到3年時間，完成了流片、車規(guī)最高等級認證和量產出貨，目前已覆蓋中國超過70%的車廠，服務250余家客戶，在車規(guī)半導體領域，這個速度非常出眾。
近期芯馳科技還透露將在4月發(fā)布主打高可靠、高安全、高性能、廣覆蓋的控制芯片E3，據(jù)悉，目前已有近20家車廠和Tier1開展了基于該系列MCU芯片的應用開發(fā)。該系列產品發(fā)布后，芯馳也將成為國內唯一一家能夠提供汽車電子電氣架構上所有主要芯片的車規(guī)芯片企業(yè)。芯馳為何要布局全場景的芯片產品？全新的MCU產品——E3系列具體又有哪些優(yōu)勢？更多信息將在4月12日官方發(fā)布會進一步揭曉。
產品表現(xiàn)和行業(yè)關注度的不斷上升，讓芯馳在最近一年也收到了非常多的關注，芯馳科技CEO仇雨菁坦言：在多重因素的影響下，全行業(yè)對芯片的關注在明顯增加。芯片短缺后，投資機構對芯片行業(yè)的投資熱情也大大提升，國內主機廠開始重新布局供應鏈體系，越來越多的主機廠開始關注芯片并推進更加緊密的合作。
芯片如何助力“塑造”智能汽車？芯馳的產品從應用場景上幫車企解決了哪些痛點？芯馳科技副總裁徐超此前在「全球智能駕駛峰會」進行了相關分享，雷峰網(wǎng)對其演講內容進行了整理并首次對外發(fā)布。
以下內容根據(jù)徐超演講速記整理：
眼下，面向服務的架構（Service-Oriented Architecture，簡稱SOA）關注度越來越高，它能幫助傳統(tǒng)分布式汽車架構轉變?yōu)橄冗M的電子架構，即軟件定義汽車和服務型的架構，為汽車提供更廣闊的個性化空間。而在未來，每個人可能都會對自己的車有更多的個性化需求。
芯馳的車規(guī)芯片產品覆蓋智能座艙、智能駕駛、安全控制、智能網(wǎng)關等領域，幾乎涵蓋了汽車骨干架構上最主要的芯片，將為汽車個性化提供更好的底層支撐，釋放更多的可能性。
在座艙及舒適性方面，過去汽車芯片主要控制空調、收音機；現(xiàn)在以及未來，車里的氛圍燈、香薰、加熱按摩座椅都將由芯片去驅動。
在X9系列上，芯馳首先提供了出色的CPU、GPU性能，能夠支持車廠和用戶期望的千車千面、千人千面。但整體操控體驗的流暢，不僅需要性能，在整體系統(tǒng)架構設計過程中，也要打通所有“通道”。例如在CPU和GPU性能足夠的基礎上，也需保障向屏幕輸出的通道足夠順暢，讓計算結果能快速輸出到顯示屏上，觸摸屏幕的操控反饋也能快速得到響應。這看似簡單的交互效果，背后需要研發(fā)團隊的深厚經驗來制定合理的架構處理數(shù)據(jù)的合并、疊加以及協(xié)調交互等。
另外，目前車內一般配備有儀表、中控、副駕、后座、空調面板等多塊屏幕，屏幕間的智能聯(lián)動也是用戶體驗中非常重要的一部分，多屏聯(lián)動通常有兩種方法實現(xiàn)：一種是虛擬化，另一種是硬隔離。前者一般用所有CPU核構成的一個簇去分時運行不同的操作系統(tǒng)，后者則是用多個CPU簇去同時運行多個操作系統(tǒng)。
以芯馳旗艦座艙為例，芯馳即可以支持高效的硬件虛擬化模式，也可以采用硬隔離的方式來實現(xiàn)多屏互動，在一顆芯片上運行了兩個Linux、兩個安卓、一個AutoSAR、一個Secure OS系統(tǒng)，甚至還可以支持同時運行更多的系統(tǒng)。在這種無需虛擬化底層的情況下，芯馳芯片上每個子系統(tǒng)對應的操作系統(tǒng)都是獨立占用所在簇的中斷控制器的，不需要和別的系統(tǒng)分時搶占，這種方式可以更好地實現(xiàn)無延遲的交互體驗，獲得更好的用戶體驗。
另外值得一提的是，相比于傳統(tǒng)設計將一顆MCU外接到高算力處理器，芯馳則在SoC芯片設計時，把MCU作為獨立的子系統(tǒng)，整合到SoC當中，實現(xiàn)片內高效通信，做到低延遲，低成本，高效率。以X9U智能座艙芯片為例，X9U一顆芯片可支持多達10個獨立全高清顯示屏，包含前排儀表、中控屏、HUD及多個娛樂屏，能夠實現(xiàn)多屏共享和互動的同時，其中的MCU子系統(tǒng)則負責與車內其他域和控制器之間的安全通信和交互。
隨著汽車智能化的演進，車內外通信和控制所需要的數(shù)據(jù)量會越來越多，智能網(wǎng)關芯片需要有高性能的核心架構去對數(shù)據(jù)包進行吞吐和轉發(fā)，同時也要有硬件的國密引擎。在信息加密這一塊，去年芯馳的網(wǎng)關芯片就已拿到國密認證，也因此成為了國內首個通過了AEC-Q100可靠性認證、ISO 26262 ASIL D功能安全流程認證、ISO 26262 ASIL B功能安全產品認證及國密認證“四證合一”的車規(guī)處理器企業(yè)。
芯馳的智能網(wǎng)關芯片支持基于共享內存和Mailbox的高性能核間通信，能夠提供足夠的服務運行性能。例如，在以前的傳統(tǒng)汽車架構里，經常有這樣的使用場景，如果雨天希望給車里通風換氣，要先手動把天窗關上，把外循環(huán)打開，通風換氣后再把車窗關起來。如果車輛配備了智能網(wǎng)關，當我們希望通風換氣時，汽車能夠自動感知到下雨，隨后自動關車窗/天窗、打開雨刷、打開車空調的外循環(huán)，甚至打開香薰和空氣凈化，所有動作一氣呵成，真正實現(xiàn)智能化提升用戶體驗。
芯馳提供的車內網(wǎng)關有兩類，一類是核心服務型網(wǎng)關（Service-Oriented Gateway），能夠處理非常復雜、非常多的千車千面所需要的應用場景組合；另一種是Zonal網(wǎng)關（域控網(wǎng)關），它能夠提供比傳統(tǒng)的MCU網(wǎng)關高3-5倍的性能，它分布在車的不同區(qū)域，能取代以往大量集散的MCU，把它們的功能整合起來，而以前離散的MCU將會變成更小、更簡單的執(zhí)行器。
在車外網(wǎng)關部分，芯馳的優(yōu)勢也非常亮眼。在早期的實驗中，接5G的C-V2X模塊用到了17根天線，如果在乘用車里，天線長度至少會達到9米左右，后期系統(tǒng)的成本、信號的可靠性會面臨較大考驗。而芯馳的產品設計了服務型的智能天線，用2根較為普通的數(shù)字信號饋線連接到鯊魚鰭即能很好的支持5G的C-V2X應用，配合國密引擎，智能天線架構可以在幾乎沒有信號衰減的情況下，把所有射頻信號數(shù)字化，通過網(wǎng)絡向車里的不同節(jié)點定向分發(fā)。娛樂系統(tǒng)、儀表和自動駕駛系統(tǒng)可以共享這些數(shù)字化后的射頻通道。
L2+是正在發(fā)生的時代，L3-L5是未來的時代。2023年L3可能就會進入量產，這恰好與芯馳的節(jié)奏契合，芯馳希望以對技術發(fā)展的準確預判和務實的態(tài)度，在最佳的時機，踩住最準的節(jié)奏。目前芯馳V9系列可以支持L2級別ADAS的主流應用場景，下半年將發(fā)布高達200TOPS算力的最新一代V9“駕之芯”智能駕駛芯片。
芯馳是一家芯片供應商，但在自動駕駛芯片上，芯馳芯片從設計之初就與Tier1合作伙伴配合，提供足夠的芯片性能，并開放豐富的接口，這是一般芯片廠商不會做的。芯馳也會向客戶提供完整的工具鏈和實現(xiàn)算法的方法。
關于自動駕駛芯片，大家現(xiàn)在往往關注的都是攝像頭清晰度是不是高，算力性能是不是強，往往忽略掉一件事——是否解決了實際應用場景的痛點。舉個例子，在躲避障礙物上，如果用800萬攝像頭，在每秒鐘30 FPS的情況下，延時至少30毫秒，假設汽車在高速120km/h的行駛情況下，30毫秒的延遲，意味著車輛大約會行駛1米才能接收到攝像頭的反饋，然后通過算法做出相應的停止或者躲避操作，這些延遲累加起來可能會使得障礙物的出現(xiàn)到車輛完成相應的操作整個延遲在300-500毫秒，大概10-15米的行駛距離，如果是制動的話還要考慮車輛動力學和制動能力，可能需要30-40米才能完成安全制動。
芯馳V9系列適配豐富的傳感器接口，支持內/近傳感器計算，實現(xiàn)了更低的延遲，能做到在100毫秒時間里完成基于多個傳感器和多幀的粗略物體檢測和指令下發(fā)。也就意味著同等條件下，3米左右，就能夠接收到攝像頭的反饋并做出相應操作，給汽車留出了更多的操作距離和時間。
另外值得一提的是，作為一家芯片公司，芯馳也為芯片客戶提供了完善的自動駕駛和高級輔助駕駛軟件開發(fā)平臺UniDrive，該平臺提供穩(wěn)定高效的系統(tǒng)、用戶友好的軟件框架和開發(fā)編譯環(huán)境，還有針對不同場景的完整的參考設計，方便客戶快速地開發(fā)和適配智能駕駛系統(tǒng)，并實現(xiàn)敏捷的驗證迭代。此前活動中，芯馳展示的AVP自動泊車就是基于UniDrive開發(fā)的可量產的自動駕駛方案。
此外，UniDrive還可以部署在芯馳MCU產品上獨立工作，或者與自動駕駛主芯片協(xié)同工作，不同模式可以自由選擇。
芯片關注度上升，主要因為“缺芯”，其中車廠保供壓力最大的是MCU控制芯片。芯馳的控制芯片E3的功能安全等級達到了ISO 26262 最高等級ASIL D級，放眼全球范圍內，達到這一功能安全等級的芯片可謂少之又少。為了讓這款芯片達到功能安全最高等級，E3雖然在集成度上約是已推出的SoC芯片的十分之一，但是在研發(fā)和IP方面的投入上，卻是后者的兩倍以上。
以往的MCU芯片可以通過增加CPU、GPU來提升算力，但芯馳的MCU會考慮更多的實際應用，例如做區(qū)域網(wǎng)關時，會做硬件的高處理引擎；做車身舒適性時，會做低功耗語音引擎；在做安全顯示、流媒體左右后視鏡時，會做到低延遲，降低操作系統(tǒng)的復雜度；在ePowertrain方面，芯馳做了一套基于硬件的算法，可以讓現(xiàn)有的系統(tǒng)在芯片層面實現(xiàn)精度提升。除此之外，E3還支持更加廣泛的應用場景，具體在4月12日的芯馳發(fā)布上會提供更詳細的介紹。
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