最近,吉利投資成立芯片公司智芯科技的消息見諸報端,又吸引一波外界對自主汽車芯片發(fā)展的關(guān)注。而在這之前的一則新聞,更是讓人想一探究竟——由吉利投資的智能科技公司億咖通與安謀中國公司等共同出資成立的芯擎科技,計劃2022年量產(chǎn)自研的智能座艙芯片,它將是我國首款7nm車規(guī)級芯片。
記者了解到,這款具有里程碑意義的產(chǎn)品為芯擎科技首度公開發(fā)布的“龍鷹一號”。芯擎科技方面透露,目前“龍鷹一號”在吉利主力車型上進行充分、全面和大批量應(yīng)用測試,預(yù)計2022年三季度量產(chǎn)。
7nm芯片關(guān)乎未來整車配套
在車規(guī)級智能座艙芯片領(lǐng)域,7nm工藝制程代表了目前行業(yè)的領(lǐng)先水平,而這一直曾是國內(nèi)汽車行業(yè)的短板。
“‘龍鷹一號’真正達到了我們的設(shè)計要求,各項性能指標(biāo)可與國際先進產(chǎn)品媲美?,F(xiàn)在,國內(nèi)汽車行業(yè)開始有自己的7nm制程芯片,能夠給整車企業(yè)提供更多更好的選擇,這也給公司研發(fā)后續(xù)產(chǎn)品帶來極大的信心?!毙厩婵萍级录媸紫瘓?zhí)行官汪凱對《中國汽車報》記者表示。官方資料顯示,“龍鷹一號”內(nèi)置8個CPU核心,14核GPU,達到AEC-Q100 Grade 3標(biāo)準(zhǔn),可實現(xiàn)高達90K DMIPS的CPU算力和900GFLOPs的GPU算力,并具備8TOPS的NPU算力,滿足車載多域融合實時應(yīng)用要求,這使得其能夠直接對標(biāo)目前國際最先進的智能座艙芯片。
“無論從算力還是功耗來看,想讓汽車性能達到手機的水準(zhǔn),都需要7nm芯片來實現(xiàn),7nm制程是高算力車規(guī)級芯片的必然趨勢。目前市場上的主流產(chǎn)品,包括高通等頭部企業(yè)的產(chǎn)品也是7nm居多,造車新勢力等車企也開始將目光轉(zhuǎn)向高算力智能座艙芯片。從某種意義上,沒有7nm芯片,很難進入車企下一代產(chǎn)品的配套體系內(nèi)?!闭劶盀楹伟l(fā)力7nm芯片時,汪凱這樣對記者說。
據(jù)悉,車企的旗艦車型應(yīng)用高算力智能駕駛芯片,正成為一種潮流?,F(xiàn)階段,小鵬P5、威馬W6、廣汽埃安LX、吉利星越L、長城WEY摩卡等熱門車型,都配裝了先進的7nm芯片。此外,即將上市的蔚來ET7、智己L7等也確認(rèn)將使用7nm智能座艙芯片,集度汽車、凱迪拉克LYRIQ等甚至官宣了5nm智能座艙芯片的裝車計劃。
“相比手機芯片,用在車端的芯片至少落后了一代。今后,只有讓汽車芯片的算力與手機匹配,才能真正讓車機達到手機的性能。汽車空間比手機大很多,功耗也會更大,而更先進的制程可以實現(xiàn)更好的能耗比,7nm芯片可以降低功耗、滿足車身需求。此外,芯片的價格與面積直接相關(guān),長遠來看,量產(chǎn)以后隨著生產(chǎn)能力與良品率的提升,先進制程的芯片成本優(yōu)勢也將快速顯現(xiàn)?!蓖魟P認(rèn)為。據(jù)了解,目前,80%以上的車用芯片在10nm及以上的工藝制程,7nm工藝制程的高端芯片主要用在智能手機等移動設(shè)備上,少數(shù)用在PC、智能汽車等設(shè)備上。
先進工藝制程帶來更大挑戰(zhàn)
隨著汽車“新四化”的發(fā)展,作為“車腦”的高算力芯片發(fā)揮著十分關(guān)鍵的作用。在智能化、網(wǎng)聯(lián)化的趨勢下,尤其自動駕駛作為汽車技術(shù)發(fā)展的重要方向之一,高算力芯片需求將直線增長,峰值算力成為行業(yè)的共同追求。對于汽車芯片行業(yè)和企業(yè)而言,在產(chǎn)品制程和工藝上不斷尋求突破、逐步升級,成為黃金生存法則。
“高算力芯片被認(rèn)為是推動汽車產(chǎn)業(yè)變革的最重要因素之一。隨著汽車對算力的需求不斷提高,今后芯片的設(shè)計基本上都是朝更先進工藝制程、更優(yōu)性能、更低能耗的方向發(fā)展,從28nm、14nm到7nm、5nm甚至3nm。”汪凱指出,智能座艙芯片的計算能力,直接決定著汽車安全與駕駛體驗,隨著汽車電子電氣架構(gòu)由分布式向集中式演變,最終要通過更大算力的芯片來實現(xiàn)對整個車身的控制。他認(rèn)為,市場對汽車智能座艙運算能力的需求提升,為汽車芯片帶來很大的發(fā)展空間,智能座艙及自動駕駛是被非??春玫摹百惖馈?。
不過,高級別自動駕駛也對汽車智能化技術(shù)的演進形成挑戰(zhàn)。據(jù)介紹,當(dāng)產(chǎn)品達到10nm級別制程時,越往上探索,門檻更高、難度越大、所需投入也越多。未來,國內(nèi)汽車芯片行業(yè)仍有“星辰大?!毙枰几啊?
“未來,芯片行業(yè)的發(fā)展一定是產(chǎn)品制程越先進越好,但是由此帶來的挑戰(zhàn)也會越來越大?!蓖魟P表示,以7nm為例,產(chǎn)品本身的設(shè)計要求更高,除要更好地掌握芯片架構(gòu)、工藝節(jié)點外,還需解決設(shè)計過程中的帶寬、存儲等問題,并且前期投入較大;而且,車規(guī)級7nm芯片的安全標(biāo)準(zhǔn)非常高,需要滿足AEC-Q100、ISO 26262等功能標(biāo)準(zhǔn),克服包括研發(fā)、設(shè)計、流片等在內(nèi)的諸多困難。
芯片制程越先進,芯片的生產(chǎn)難度就越大。要想實現(xiàn)7nm芯片領(lǐng)域的全面突破,必須過技術(shù)和設(shè)備的關(guān)卡。“在技術(shù)方面,芯擎科技目前已完成7nm芯片研發(fā)、流片,掌握了核心技術(shù),接下來要做的就是量產(chǎn)化,通過與整車企業(yè)聯(lián)合測試驗證,繼續(xù)優(yōu)化可靠性、安全性、良品率,才能說這款產(chǎn)品是真正落地了?!蓖魟P表示。
在全球范圍內(nèi),目前能夠生產(chǎn)制造7nm及以下制程芯片的企業(yè),目前僅有臺積電和三星,其中,EUV光刻機是芯片制造的核心,目前全球僅有荷蘭ASML掌握該項技術(shù)?!拔磥?,還需產(chǎn)業(yè)及政策的共同助推解決芯片制程進一步發(fā)展的阻礙?!蓖魟P表示。據(jù)悉,“龍鷹一號”也是國內(nèi)惟一由臺積電代工生產(chǎn)的車規(guī)級7nm芯片。
自主供應(yīng)商應(yīng)瞄準(zhǔn)高端化發(fā)力
汽車芯片的發(fā)展?jié)摿薮?,而在競爭激烈的“賽道”上,無論包括芯擎科技在內(nèi)的創(chuàng)業(yè)公司,還是以英飛凌、恩智浦、瑞薩電子、德州儀器為代表的國際芯片巨頭,都在不斷探尋新技術(shù)、新應(yīng)用和新模式。
近兩年,在國內(nèi)產(chǎn)業(yè)政策頻出和供需矛盾突出的形勢下,越來越多的企業(yè)入局汽車芯片領(lǐng)域,以期獲得市場賦予的難得機會。回首剛剛過去的2021年,汽車“芯片荒”客觀上也促使我國加強自主研發(fā)、擴大產(chǎn)能等工作的推進,行業(yè)板塊的成長預(yù)期不斷升高。短短一年時間,涌入芯片制造領(lǐng)域的資金就達到了上千億美元,并且投資規(guī)模仍在加大。
有研究顯示,汽車行業(yè)“缺芯”的狀況今年有望得到一定程度的緩解。而汪凱則強調(diào),汽車芯片行業(yè)未來發(fā)展的根本在于創(chuàng)新:“芯片危機最終會得到解決,但更重要的是創(chuàng)新,只有不斷進行技術(shù)創(chuàng)新,才能保持行業(yè)領(lǐng)先地位。目前,國內(nèi)有不少創(chuàng)業(yè)企業(yè)在做車規(guī)級芯片,大家應(yīng)該清醒地認(rèn)識到,高技術(shù)含量的芯片十分重要,是汽車智能進化的核心驅(qū)動力,因為能夠設(shè)計出高端芯片才真正擁有話語權(quán),有更好的利潤空間。從這個意義上說,高端芯片企業(yè)制定了行業(yè)規(guī)則?!?
“技術(shù)和利潤是維持企業(yè)繼續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,今后,我們也一定會朝著高端化的方向一直前行。當(dāng)然,除了產(chǎn)品性能指標(biāo)達到要求外,芯擎科技也在積極開展生態(tài)鏈的建設(shè),放眼未來,芯擎科技后續(xù)將攜手全產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴,包括上游的晶圓廠、封測廠,以及下游的一級零部件供應(yīng)商和車企等,在資本、產(chǎn)品、應(yīng)用等領(lǐng)域展開全方位的深入合作,以滿足消費者對智能汽車的多樣化需求?!蓖魟P表示。
“‘龍鷹一號’只是我們的一個起點,為助力智能汽車演進,芯擎科技的下一代產(chǎn)品——‘龍鷹二號’和‘龍鷹三號’也在同步規(guī)劃中。”據(jù)汪凱介紹,目前,芯擎科技規(guī)劃了智能座艙芯片、自動駕駛芯片、車載中央處理器芯片三條產(chǎn)品線,覆蓋了完整的汽車電子解決方案。目前,面向自動駕駛應(yīng)用的“龍鷹二號”系列產(chǎn)品正在設(shè)計過程中,該款芯片將在現(xiàn)有的DMS等功能上做進一步擴展,優(yōu)化視覺處理、算力等,以滿足更多L2++自動駕駛功能,預(yù)計2024年推出。另外,部分研發(fā)團隊成員已經(jīng)投入到第三代產(chǎn)品“龍鷹三號”車載中央處理器芯片的預(yù)研中。