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作者：豐寧
汽車芯片在近幾年可謂是熱度極高的焦點話題。伴隨汽車電動化與智能化浪潮的持續(xù)深入推進，眾多汽車原始設備制造商（OEM）對國產(chǎn)化率提出了全新要求。如此行業(yè)變化之下，國產(chǎn)芯片無疑迎來了更多機遇。
然而，近幾年國內(nèi)市場的競爭態(tài)勢極為激烈，各方紛紛推出性能卓越的車規(guī)芯片。在這令人眼花繚亂的產(chǎn)品海洋中，要尋覓到一顆稱心如意的芯片絕非易事。以下這幾款芯片在行業(yè)中歷經(jīng)重重考驗，在行業(yè)應用中備受熱捧。
?01、地平線-征程5
在車規(guī)級芯片中，自動駕駛芯片至關重要。自動駕駛芯片，是隨著智能汽車發(fā)展而出現(xiàn)的一種高算力芯片。以SoC芯片為主，汽車SoC主要集成系統(tǒng)級芯片控制邏輯模塊、CPU內(nèi)核、圖形處理器、DSP模塊、存儲器模塊、外部通訊接口模塊、含有ADC/DAC的模擬前端模塊、電源提供和功耗管理模塊等。2015年至今，隨著智能駕駛、車機系統(tǒng)智能化、多屏化以及HUD、語音識別等智能模塊快速上車，汽車智能化趨勢加速，SoC芯片因其功能集成度、性能和硬件延展性優(yōu)勢，逐步取代MCU成為汽車主控芯片。相關數(shù)據(jù)表明，自動駕駛每提升一個等級，算力要求將提升十倍以上。
根據(jù)自動駕駛能力與芯片算力需求匹配數(shù)據(jù)顯示，L3需要的AI計算力達到30TOPS，L4需要的AI計算力接近400TOPS，L5需要的AI計算力要求更為嚴苛，達到4000+TOPS。從市場的應用來看，處于商用階段的自動駕駛芯片主要集中在高級駕駛輔助系統(tǒng)領域，可實現(xiàn)L1-L2級別的輔助駕駛功能。也有部分芯片企業(yè)聲稱產(chǎn)品可實現(xiàn)L3級別的功能。而L4-L5級別的自動駕駛距離大規(guī)模商業(yè)化還有一段距離。
目前，英偉達、Mobileye、高通在自動駕駛 SoC 領域處于領跑的位置，三者各自的優(yōu)勢不同。其中英偉達是大算力芯片的王者；Mobileye 是輔助駕駛領域的龍頭；高通是座艙芯片的龍頭。近年來國內(nèi)以華為、地平線、黑芝麻、芯馳科技為代表的新興芯片科技公司憑借著 AI 算法優(yōu)勢切入這一藍海市場，多家廠商推出了一系列性能優(yōu)異、高可靠性的產(chǎn)品，在這里我們要提到的一款備受青睞的自動駕駛芯片即地平線的征程5。
據(jù)蓋世汽車研究院統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2023 年，中國市場乘用車（不含進出口）前裝標配智駕域控制器 183.9 萬套，同比增長約 70%，前裝搭載率約為 8.7%。另外，2023 年中國市場智駕域控芯片裝機量排名中：
排名第一位的是特斯拉的 FSD 芯片，出貨量約 120.8 萬顆，占比為 37%；排名第二位的是英偉達的 Orin-X 芯片，出貨量為 109.5 萬顆，占比為 33.5%；排名第三位是便地平線的征程 5 芯片，出貨量為 20 萬顆，占比為 6.1%；排名第四位是Mobileye 的 EyeQ4H 芯片，與 J5（征程 5）出貨量相當，也是約 20 萬顆，占比為 6.1%；排名第五位的是 Mobileye 的 EyeQ5H 芯片，出貨量為 17.4 萬顆，占比為 5.4%。
地平線征程5是一款備受青睞的高性能大算力車載智能芯片。征程5是地平線第三代車規(guī)級產(chǎn)品，也是國內(nèi)首顆遵循 ISO 26262 功能安全認證流程開發(fā)，并通過ASIL-B 認證的車載智能芯片；基于最新的地平線BPU貝葉斯架構設計，可提供高達128TOPS算力；外部接口豐富，可接入超過16路高清視頻輸入；依托強大異構計算資源，不僅適用于最先進圖像感知算法加速，還可支持激光雷達、毫米波雷達等多傳感器融合；支持預測規(guī)劃以及H.265/JPEG實時編解碼，是面向高級別自動駕駛及智能座艙量產(chǎn)的理想選擇。
地平線征程5都上了哪些車？
根據(jù)地平線在去年 9 月公布數(shù)據(jù)顯示，征程 5 芯片自 2022 年 9 月全球首發(fā)量產(chǎn)至 2023 年 9 月數(shù)據(jù)發(fā)布時，出貨量已突破了 20 萬片，月度平均出貨超過 2 萬片，助力多款中高端新能源車型奪得細分市場銷量冠軍。
在具體上車情況方面，理想汽車的多款車型，包括理想 L9、理想 L8，都已經(jīng)標配了搭載地平線征程 5 芯片的理想 AD Pro 智能駕駛系統(tǒng)。這些車型通過征程 5 芯片的支持，實現(xiàn)了行業(yè)領先的高速 NOA 功能，為用戶提供了極致的智駕體驗。除了理想之外，地平線征程 5 還獲得了多家主流車企的量產(chǎn)定點合作，包括蔚來汽車、上汽集團、長安汽車、廣汽埃安、一汽紅旗、哪吒汽車、奇瑞汽車等。
今年 4 月，地平線重磅發(fā)布了新一代車載智能計算方案征程 6 系列以及 Horizon SuperDrive 場景智能駕駛解決方案。發(fā)布會上，地平線官宣征程 6 系列的 10 家首批量產(chǎn)合作車企及品牌，包括上汽集團、大眾汽車集團、比亞迪、理想汽車、廣汽集團、深藍汽車、北汽集團、奇瑞汽車、星途汽車、嵐圖汽車等，以及多家 Tier1、軟硬件合作伙伴。征程 6 系列將于 2024 年內(nèi)開啟首個前裝量產(chǎn)車型交付，并預計于 2025 年實現(xiàn)超 10 款車型量產(chǎn)交付。同時，SuperDrive 將于 2024 年第二季度與多家頂級 Tier1 和汽車品牌達成合作，將于第四季度推出標準版量產(chǎn)方案，并將于 2025 年第三季度實現(xiàn)首款量產(chǎn)合作車型交付。
?02、芯馳-艙之芯X9
智能座艙芯片是智能汽車的重要組成部分，它負責處理車輛內(nèi)部的各種信息，包括車輛狀態(tài)、導航、娛樂等。然而，智能座艙芯片的開發(fā)和制造是一項非常復雜的工作，存在許多技術難題。據(jù)統(tǒng)計，一輛高級別自動駕駛汽車每秒可以產(chǎn)生高達10TB的數(shù)據(jù)，包括車輛狀態(tài)、傳感器數(shù)據(jù)、地圖數(shù)據(jù)等。
這些數(shù)據(jù)需要通過芯片進行快速處理，以便實現(xiàn)實時決策和控制系統(tǒng)。因此，智能座艙芯片需要采用高性能的處理器和算法，以確保能夠快速處理這些數(shù)據(jù)。其次，智能座艙芯片需要滿足的性能和可靠性要求也非常高。在高速行駛的車輛中，芯片需要能夠快速響應各種指令，同時保證數(shù)據(jù)的準確性和安全性。
另外，智能座艙芯片需要與車輛的其他系統(tǒng)進行緊密配合。這需要芯片具備高度的集成度和可擴展性，能夠與其他系統(tǒng)無縫對接。再看智能座艙芯片的開發(fā)周期和成本。開發(fā)一款智能座艙芯片需要經(jīng)過多個環(huán)節(jié)，包括設計、驗證、制造、測試等，開發(fā)周期往往較長。據(jù)統(tǒng)計，開發(fā)一款高端智能座艙芯片需要至少24個月的時間，而制造成本則高達數(shù)百萬美元。
隨著智能座艙進入3.0時代，智能座艙芯片還將持續(xù)進化。芯馳艙之芯X9系列處理器便是專為新一代汽車電子座艙設計的車規(guī)級汽車芯片，集成了高性能CPU、GPU、AI加速器，視頻處理器，以及豐富的車載場景通信接口、音視頻輸入/輸出接口、存儲接口，能夠滿足新一代汽車電子座艙應用對強大的計算能力和通信能力的需求。
同時全系列產(chǎn)品內(nèi)置高性能HSM模塊和獨立安全島，滿足ASIL B功能安全標準，能應用于對安全性能要求更嚴苛的場景。X9系列產(chǎn)品覆蓋3D儀表、IVI、座艙域控、艙泊一體等從入門級到旗艦級的座艙應用場景，全系列產(chǎn)品保持硬件Pin-to-Pin和軟件兼容。
芯馳X9艙之芯系列，已成為中國車規(guī)級智能座艙芯片的主流之選，擁有數(shù)十個重磅定點車型。目前，上汽、奇瑞、長安、廣汽、北汽、東風日產(chǎn)等車企旗下搭載X9系列芯片的車型均已量產(chǎn)上車，實現(xiàn)本土、合資廠、造車新勢力和國際大廠全面覆蓋。目前，X9系列已完成數(shù)百萬片量級出貨。
?03、杰發(fā)科技AC8257
杰發(fā)科技的AC8257也受到了諸多業(yè)內(nèi)人士的高度評價。杰發(fā)科技的AC8257是一款專為車載環(huán)境設計的高集成、高性能車聯(lián)娛樂信息系統(tǒng)SoC，它集成了4G Modem、藍牙、Wi-Fi及GPS基帶，采用先進的14nm FinFET工藝制造，確保了卓越的性能與能效比。該芯片能在-40℃至+85℃的寬溫范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，適應各種極端汽車使用環(huán)境。
AC8257內(nèi)置多核CPU和高性能GPU，提供了強大的數(shù)據(jù)處理和圖形渲染能力，支持高清3D 360度環(huán)視AVM系統(tǒng)、2S高清倒車影像顯示以及多路高清視頻的同時錄制，極大地豐富了車載多媒體信息娛樂體驗。
此外，其獨立的雙ISP（圖像信號處理器）進一步優(yōu)化了圖像處理能力，確保圖像質(zhì)量卓越。AC8257的供貨有效期超10年。在車聯(lián)網(wǎng)方面，AC8257憑借3mA的超低功耗聯(lián)網(wǎng)待機能力，支持遠程控車及監(jiān)控功能，增強了車輛的智能化和互聯(lián)性。同時，它還支持AR全景導航和DMS（駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)）疲勞預警等先進功能，提升了駕駛的安全性和便利性。
技術創(chuàng)新方面，AC8257在超低功耗設計、自主算法等方面實現(xiàn)了重大突破，顯著提升了車聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的采集處理速度和通信傳輸能力。這些技術優(yōu)勢不僅滿足了當前市場對高效、智能、互聯(lián)的汽車電子產(chǎn)品的需求，也為未來汽車智能化的發(fā)展奠定了堅實的基礎。
去年AC8257車聯(lián)網(wǎng)模組首次在行業(yè)論壇上亮相。相較乘用車，商用車對于車聯(lián)網(wǎng)技術的需求更為迫切。在車聯(lián)網(wǎng)技術風向聚焦車路協(xié)同發(fā)展的大趨勢下，商用車需要基于無線通信、傳感探測等技術獲取車路信息。
AC8257車聯(lián)網(wǎng)模組內(nèi)置4G LTE調(diào)制解調(diào)器，支持2G/3G/4G通信，LTE Cat7 DL（300Mbit/s）和Cat13 UL（150Mbit/s），在原有信息娛樂系統(tǒng)基礎上，可直接實現(xiàn)高性價比4G通信，達到實時數(shù)據(jù)傳輸和遠程監(jiān)控的目的，協(xié)助商用車通過車車、車路信息交互和共享，大幅提升運行效率和安全性。該模組可應用于車載IVI, 行車記錄儀、360全景盒子、商顯、CarPlay盒子和汽車后視鏡等場景。
目前，AC8257車聯(lián)網(wǎng)模組獲得重汽、福田、吉利等多家一線商用車品牌項目定點，累計出貨量數(shù)百萬顆，成為其車聯(lián)網(wǎng)技術的首選方案。
?04、其他幾款熱門車規(guī)級芯片
除了上述幾款備受矚目的車規(guī)級芯片外，市場上還有多款國產(chǎn)芯片同樣表現(xiàn)出色，它們各自在智能汽車的不同領域發(fā)揮著重要作用。其中，芯擎科技的龍鷹一號、黑芝麻智能A1000系列、杰發(fā)科技的車規(guī)級MCU AC7840x 系列、芯海科技CS1247B ADC芯片、中穎電子AFE車規(guī)鋰電池模擬前端保護芯片、國民技術的系列安全芯片均受到了諸多關注。其中，芯擎科技的龍鷹一號是一款 7 納米高算力車規(guī)級芯片，自 2023 年 9 月正式上車以來，截至當年 11 月底實際上車出貨量突破 20 萬片，已規(guī)?；桓叮ɑ蜻m配）包括吉利、一汽等整車廠在內(nèi)的數(shù)十款車型。
2024 年有望達成出貨量百萬片量級的業(yè)績，占據(jù) 10% 以上的自主品牌汽車智艙芯片市場。該芯片具有超高 CPU 和 GPU 算力，以及強大的 NPU 算力，搭配大內(nèi)存和存儲，能為車輛提供卓越的智能座艙體驗。
黑芝麻智能的A1000系列芯片面向自動駕駛領域，提供了強大的計算能力和靈活的接口支持。該芯片在高精度地圖、傳感器融合、路徑規(guī)劃等復雜任務的處理上表現(xiàn)出色，受到了市場的廣泛認可。杰發(fā)科技的首顆功能安全車規(guī)級MCU芯片AC7840x已經(jīng)交付多家標桿客戶并進行規(guī)模應用。該芯片可廣泛應用于汽車車身、座艙、車燈、新能源以及電機控制等領域，以其高可靠性和穩(wěn)定性贏得了市場的青睞。
芯?？萍嫉腃S1247B是一款通過AEC-Q100車規(guī)認證的高精度24位Σ-Δ模數(shù)轉(zhuǎn)換器。該芯片在汽車電子領域的應用中表現(xiàn)出色，憑借出色的產(chǎn)品性能和創(chuàng)新設計榮獲了“2024金芯獎·卓越產(chǎn)品獎”。中穎電子正在研發(fā)的AFE車規(guī)鋰電池模擬前端保護芯片計劃在2024年下半年推出。該芯片針對汽車鋰電池保護進行了優(yōu)化設計，預計將在新能源汽車市場上占據(jù)一席之地。國民技術的系列安全芯片已經(jīng)在T-Box、ETC/OBU、OBD等車載設備上獲得大量應用。這些芯片以其高安全性和穩(wěn)定性為車載設備提供了可靠的數(shù)據(jù)保護和通信加密功能。
綜上所述，這些國產(chǎn)車規(guī)級芯片以其卓越的性能、廣泛的應用領域以及不斷創(chuàng)新的技術實力，正在逐步改變國內(nèi)乃至全球汽車電子市場的格局。從智能座艙到自動駕駛，從車身控制到電池安全，每一款芯片都在為汽車的智能化、安全化、高效化貢獻力量。
