英特爾在2024年CES上推出首款軟件定義汽車SoC芯片,也是全球首款采用Chiplet的車規(guī)級芯片。按照英特爾的描述,軟件定義汽車SoC芯片就是艙駕一體芯片,典型如高通的SA8775、SA8797和英偉達的Thor,但從產(chǎn)品Demo看,英特爾是想恢復(fù)昔日Apollo Lake(簡稱APL)橫掃高端座艙的榮光。吉利旗下的極氪已明確會使用這款軟件定義汽車SoC芯片芯片。
圖片來源:Intel
實際今天所謂的AI PC與汽車SoC芯片幾乎完全一致,推測英特爾就是拿AI PC的芯片(即Mentor Lake Core Ultra芯片)來做汽車SoC,要想通過AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)只需降低主頻即可,易如反掌,幾乎沒有開發(fā)成本,相信AMD也會跟進推出相關(guān)產(chǎn)品。英特爾第一款軟件定義汽車芯片近似Ultra U系列,12核心設(shè)計,兩個性能核心,也就是P核心,8個效率核心,也就是E核心,2個低功率核心,也就是LP核心,內(nèi)部自然也少不了Xe顯示核心。
英偉達Orin的架構(gòu)圖
圖片來源:英偉達
高通SA8155的內(nèi)部框架圖
從上圖可以看出無論是智能駕駛芯片還是座艙芯片,核心不外乎CPU、GPU、NPU(或者叫AI加速器)、I/O、內(nèi)存控制器和片上網(wǎng)絡(luò)NoC。芯片就是這幾個模塊的拆分組合,如同搭積木。
英特爾是Chiplet領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)者,F(xiàn)OVEROS是Chiplet領(lǐng)域最關(guān)鍵的3D封裝技術(shù),連臺積電也遠遜色于英特爾。利用Chiplet,英特爾實現(xiàn)了全模塊化。
所謂模塊,英特爾稱之為Tile
英特爾的模塊包括CPU、GPU、SoC、I/O和基礎(chǔ),用這些模塊任意組合,可以應(yīng)對任何市場,無論臺式機、服務(wù)器、筆記本電腦、汽車、工業(yè)等等。
SOC部分包括了NPU、低功率核心、效率核心以及一些特定任務(wù),包括WiFi、藍牙、USB、音頻、SATA、電源管理、安全監(jiān)控、以太網(wǎng)接口、媒體播放、顯示、內(nèi)存控制。SOC負責(zé)了80%以上的任務(wù),是功耗管理的核心。
CPU、GPU和NPU分別對應(yīng)不同的AI任務(wù):
NPU對應(yīng)那些矩陣乘法為核心的AI應(yīng)用,如CNN。
GPU對應(yīng)那些矢量與矩陣運算的任務(wù),例如Transformer。
CPU對應(yīng)非線性函數(shù),如網(wǎng)絡(luò)最后的激活。CPU同時負責(zé)整個AI任務(wù)的調(diào)度和數(shù)據(jù)傳輸安排,是最核心的部分。
NPU架構(gòu)很簡單,MAC陣列加SHAVE DSP,SHAVE是基于VLIW的。SHAVE DSP是專門為AI設(shè)計的超長指令字/數(shù)字信號處理器,其流式混合架構(gòu)向量引擎(SHAVE)可以與推理管道、直接內(nèi)存訪問(DMA)引擎一起協(xié)同,在NPU上進行并行異構(gòu)計算,提高性能。與高通的HEXAGON DSP基本差不多。
英特爾發(fā)布會,支持4個8K顯示
集成了Xe顯示引擎
GPU大部分時間不工作,因其功耗太高,GPU模塊是臺積電制造的,采用5納米工藝。
從現(xiàn)場Demo看,這款SDV SoC就是針對座艙的,競爭對手似乎是鎖定AMD的V1000系列或高通的SA8155。英特爾不知道是太在意成本還是試圖在車載領(lǐng)域性能擠牙膏,從圖上看,要想達到頂級座艙,SDV SoC還需要英特爾其他芯片的支持,特別是視覺部分,DMS、E-Mirror和一個乘客占據(jù)監(jiān)視,前者是一個200萬像素攝像頭,后兩者都是250萬像素攝像頭。而四個360環(huán)視也只是300萬像素。如果是高通的SA8295或SA8255,單芯片就可做到英特爾SDV SoC+Vision
SoC V5-A的效果,順便說一下,Vision SoC V5-A主要是做立體雙目視覺計算的,用到這里浪費巨大。此外要達到三A游戲,還加入英特爾A770顯卡,這款顯卡基本可以對標(biāo)英偉達的RTX3060,零售價格只要2300人民幣左右。
英特爾 SDV SoC軟件架構(gòu)
從軟件架構(gòu)看就是針對座艙的。
最大亮點就是Chiplet,客戶可以定制化IP放在芯片模塊里,英特爾是Chiplet UCIe界面標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)者,SDV SoC也是采用UCIe標(biāo)準(zhǔn),UCIe協(xié)會成員包括阿里巴巴集團、AMD、ARM、谷歌、英特爾、微軟、META、日月光、英偉達、臺積電、高通和三星。
英特爾的APL當(dāng)年曾占據(jù)高端座艙霸主位置,特斯拉、通用、寶馬、紅旗、長城都是其客戶,但無后繼升級產(chǎn)品推出,最終市場被高通完全占據(jù),英特爾想恢復(fù)昔日榮光非常困難。
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