亚洲色无码中文字幕手机在线_99热这里只有精品最新地址_国产在线无码制服丝袜无码_最近精品国产三级a∨在线

7nm高性能智能車規(guī)芯片算力趨勢(shì)分析——算力是車規(guī)智能座艙芯片的主戰(zhàn)場(chǎng)

發(fā)布時(shí)間:2021-08-30 作者:芯擎科技

為什么汽車芯片的算力需求不斷提升?為什么7nm車規(guī)制程成為高算力車規(guī)芯片的必然趨勢(shì)?國(guó)內(nèi)首款7nm工藝制程高端智能座艙芯片將具備哪些獨(dú)特性能?

在近期由蓋世汽車主辦的“2021首屆智能汽車域控制器創(chuàng)新峰會(huì)”上,芯擎科技產(chǎn)品規(guī)劃管理部總經(jīng)理蔣漢平博士發(fā)表主題演講,與線上線下二十多萬名與會(huì)者共同探討7nm高性能車規(guī)芯片算力趨勢(shì)。


車企新模式驅(qū)動(dòng)芯片算力創(chuàng)新高

蔣博士系統(tǒng)地闡述了作為高性能智能車規(guī)芯片的算力趨勢(shì)。他認(rèn)為:芯片算力不斷創(chuàng)新高,很大程度上是源于車企對(duì)新商業(yè)模式的思考。車企現(xiàn)在產(chǎn)生了一個(gè)新模式,即在車內(nèi)進(jìn)行硬件預(yù)埋后,通過OTA軟件升級(jí)來適配多樣化的用戶場(chǎng)景和不同安全等級(jí)輔助駕駛與自動(dòng)駕駛功能的逐步迭代,車企不再把算力與不同價(jià)位的車型進(jìn)行硬件平臺(tái)的分級(jí)分步實(shí)施,而是先把算力預(yù)埋進(jìn)去,之后再去升級(jí)它的功能。同時(shí),車企對(duì)算力的要求比我們想象的迭代還要快,也就是在這樣背景下,為了滿足現(xiàn)有車企客戶越來越旺盛、越來越急迫對(duì)算力要求,高算力芯片已經(jīng)成為汽車“新四化”(電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化)的核心驅(qū)動(dòng)力。


通過算力預(yù)埋的方式,車企通過不斷的軟件升級(jí),使用戶獲得更好的使用體驗(yàn),諸如更高級(jí)別的自動(dòng)駕駛功能,即便當(dāng)下不能實(shí)現(xiàn),但通過硬件預(yù)埋部署冗余算力,車企能夠?yàn)槌掷m(xù)的OTA升級(jí)提供更多可能性。這就是軟件定義汽車所帶來的巨大潛力,與此同時(shí),這背后又離不開超強(qiáng)算力的支撐。

高算力車規(guī)芯片是電子電氣架構(gòu)快速演變的主賽道

電子電氣架構(gòu)和算力的增長(zhǎng)趨勢(shì)如上圖所示。電子電氣架構(gòu)也就是我們常說的E/E架構(gòu),實(shí)際上定義了車內(nèi)ECU之間的連接關(guān)系和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。左圖是博世公司對(duì)汽車電子電氣架構(gòu)趨勢(shì)的研判,這已成為電子電氣架構(gòu)演變的行業(yè)共識(shí)。

最下面一層是經(jīng)典的分布式架構(gòu)——每個(gè)ECU對(duì)應(yīng)一個(gè)或者多個(gè)功能,各自運(yùn)行一套獨(dú)立的軟件。這個(gè)階段每個(gè)ECU的控制和計(jì)算單元基本都是MCU,微控制器,從單一功能MCU到多功能MCU,算力基本在幾十到幾百DMIPS的量級(jí)。完全分布式的架構(gòu)在應(yīng)對(duì)復(fù)雜功能也就是需要多個(gè)ECU協(xié)同的時(shí)候會(huì)比較復(fù)雜,越多的ECU參與,會(huì)成倍增加ECU之間的交互,每個(gè)ECU可能分屬不同的供應(yīng)商,運(yùn)行不同的軟件棧,協(xié)同和聯(lián)調(diào)的工作非常繁復(fù),所以在傳統(tǒng)汽車上增加一個(gè)復(fù)雜功能是一個(gè)非常漫長(zhǎng)的過程。為了緩解這種問題,E/E架構(gòu)引入了“域”的概念,也就是第二層所展示的架構(gòu),“域”把相近功能的ECU統(tǒng)一在同一個(gè)域控制器底下,這個(gè)域內(nèi)的交互和決策由這個(gè)域控制器來完成,這相當(dāng)于第一個(gè)階段的計(jì)算集中化。今天的很多汽車都采用的是這種架構(gòu),隨著汽車行業(yè)以及電子行業(yè)的發(fā)展,出現(xiàn)了相近域的融合,比如底盤和動(dòng)力域,這兩個(gè)域?qū)δ馨踩托畔踩囊笙嘟S蚩刂破鲗?duì)算力的要求相對(duì)更高,在這個(gè)階段域控制器也從MCU進(jìn)化到了CPU,算力基本在1K到小幾十K DMIPS的量級(jí)。

再上一層是中央計(jì)算的架構(gòu),這個(gè)架構(gòu)中的中央計(jì)算單元會(huì)成為全車的最高決策中心,算力進(jìn)一步集中,基本在幾十到幾百K DMIPS的量級(jí)。另外,無論是娛樂域還是ADAS域,智能化的需求都需要配合不同的硬件加速單元,去做計(jì)算密集型的任務(wù)。比如,娛樂域需要強(qiáng)大的GPU做圖形圖像的渲染,3D建模等。再比如自動(dòng)駕駛需要人工智能的深度學(xué)習(xí)算法,算力的膨脹速度非常驚人,即便是L3以下級(jí)別的輔助駕駛也需要數(shù)T到數(shù)十TOPS的算力匹配,L3及以上級(jí)別的自動(dòng)駕駛算力需求基本都在上百TOPS。

最上層的云計(jì)算架構(gòu),需要整個(gè)交通基礎(chǔ)設(shè)施,5G以及車聯(lián)網(wǎng)生態(tài)成熟之后才能慢慢實(shí)現(xiàn),是個(gè)非常龐大的系統(tǒng)工程,即便在云計(jì)算的架構(gòu)下一些實(shí)時(shí)性高的計(jì)算也需要本地算力的支撐,并不能完全依賴云端,本地算力依然還是增長(zhǎng)的趨勢(shì)。


車規(guī)芯片算力的差異化實(shí)現(xiàn)提高算力預(yù)埋的效率


蔣博士同時(shí)強(qiáng)調(diào):高算力的預(yù)埋需要針對(duì)數(shù)據(jù)類型、應(yīng)用場(chǎng)景和算法優(yōu)化,提供差異化的算力實(shí)現(xiàn)單元的SOC實(shí)現(xiàn)。在典型的SoC中異構(gòu)計(jì)算包含CPU,GPUDSPNPU。在處理智能任務(wù)時(shí),他們擅長(zhǎng)的任務(wù)也各不相同。CPU擅長(zhǎng)邏輯控制和通用計(jì)算,在智能任務(wù)方面可以用來做圖像的前后處理,多傳感器的感知融合,以及最終的決策。GPU擁有非常多的計(jì)算單元,擅長(zhǎng)做并行計(jì)算、圖形渲染,也可以用來做圖像的前后處理。DSP擅長(zhǎng)信號(hào)處理,針對(duì)不同的場(chǎng)景有音頻或者視覺的DSP,可以做語(yǔ)音和視覺的前后處理,也可以做雷達(dá)信號(hào)處理。NPU主要擅長(zhǎng)做大量的矩陣運(yùn)算,適合用于深度學(xué)習(xí)比較擅長(zhǎng)的領(lǐng)域,比如語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、視覺感知,此外,雷達(dá)信號(hào)處理現(xiàn)在也出現(xiàn)了很多深度學(xué)習(xí)的算法。


7nm車規(guī)制程是高算力車規(guī)芯片的必然趨勢(shì)


7nm工藝的成熟速度是有史以來最快的,技術(shù)的亮點(diǎn)更加在于對(duì)良率的控制,7nm工藝紛紛被高算力應(yīng)用領(lǐng)域所使用,相比起16nm節(jié)點(diǎn)工藝,7nm可以提供3.3倍的門電路密度,在同等功耗上提供35~40%的速度提升或者可以降低65%的功耗,成本的優(yōu)勢(shì)隨著生產(chǎn)能力與良率的提升正在快速呈現(xiàn)。

蔣博士給出了主流高算力應(yīng)用場(chǎng)景的芯片制程演進(jìn)趨勢(shì),并總結(jié)了7nm 工藝節(jié)點(diǎn)的四大優(yōu)勢(shì):

1、芯片集成度更高。單位面積的晶圓上可以放置更多的邏輯門。同時(shí)封裝面積變小,節(jié)約了晶圓成本和封裝成本。進(jìn)一步節(jié)約了成品芯片在單板上所占的面積。使得相同大小的電子產(chǎn)品功能更多,速度更快。

2、芯片耗電量更低。同樣大小的邏輯電路做出來,用更先進(jìn)的工藝會(huì)導(dǎo)致耗電量更低。

3、響應(yīng)速度更快。單管開斷速度更快,同樣的邏輯電路能夠跑到的主頻更高,主頻高,性能肯定會(huì)大幅提升。

4、設(shè)計(jì)難度更大。為何設(shè)計(jì)難度大是優(yōu)點(diǎn)呢?難度高,增加了電子行業(yè)的“馬太效應(yīng)”,強(qiáng)者越強(qiáng),弱者恒弱。護(hù)城河加大,行業(yè)壁壘增高,后來者難以攀登。

SE1000:國(guó)內(nèi)首款7nm工藝制程高端智能座艙芯片

蔣博士還重點(diǎn)介紹了芯擎在研的車規(guī)智能座艙芯片SE1000的規(guī)格:SE1000是國(guó)內(nèi)首款7納米工藝制程高端智能座艙芯片,是采用業(yè)界領(lǐng)先的7納米工藝制程設(shè)計(jì)的新一代高性能、低功耗車規(guī)級(jí)智能座艙芯片,賦能日益豐富的車載信息娛樂系統(tǒng)。高性能定制CPU集群,通過面向異構(gòu)計(jì)算而精心設(shè)計(jì)的SOC系統(tǒng),可以為用戶提供卓越的性能體驗(yàn)。內(nèi)置高性能嵌入式AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元,提供更多個(gè)性化的智能語(yǔ)音、機(jī)器視覺及輔助自動(dòng)駕駛體驗(yàn)。新一代多核心的圖形處理單元,可以動(dòng)態(tài)根據(jù)負(fù)載進(jìn)行資源分配;一機(jī)多屏多系統(tǒng),支持多高分辨率屏幕同時(shí)輸出;內(nèi)置高性能音頻信號(hào)處理單元及豐富的音頻接口,為用戶提供豐富超凡的音視頻娛樂體驗(yàn)。


安全性是汽車產(chǎn)品的生命線。芯擎自主開發(fā)實(shí)現(xiàn)了汽車功能安全SAFETY)和信息安全體系SECURITY),并準(zhǔn)備通過ISO26262標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。該款產(chǎn)品獨(dú)特的安全孤島核心SAFETY ISLAND)為系統(tǒng)提供了冗余和實(shí)時(shí)的保護(hù),滿足汽車芯片對(duì)功能安全和信息安全更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)的要求,為車載應(yīng)用提供了安全保證。

SE1000還具備豐富的高性能通信及外圍接口支持能力,芯擎為該智能座艙芯片提供完整的軟硬件平臺(tái)和應(yīng)用,集成開發(fā)了特定操作系統(tǒng)、硬件支持軟件包、及軟件開發(fā)包,能有效對(duì)接市場(chǎng)、有效縮短客戶的開發(fā)過程、并助力客戶早日推出產(chǎn)品,使該款產(chǎn)品具備優(yōu)秀的產(chǎn)品化底蘊(yùn)。

亚洲色无码中文字幕手机在线_99热这里只有精品最新地址_国产在线无码制服丝袜无码_最近精品国产三级a∨在线