博世高通等头部芯片厂商成立RISC-V合资公司汽车行业如何实现商业化落地
界面新闻记者|周姝祺
凭借开源带来的开放灵活性,RISC-V架构正在成为芯片行业不容忽视的新计算架构选择方案。
日前,博世、高通、英飞凌、Nordic半导体以及恩智浦等五家头部汽车电子芯片公司共同宣布,将投资成立一家基于开源RISC-V架构的合资公司,旨在通过下一代芯片开发来推动RISC-V架构在全球的应用。
该公司成立于德国,最初的应用重点将是汽车领域,随后将逐步将扩展到移动和物联网等更广泛的市场。新公司最终落地时间将取决于各国监管机构的批准进程。
博世在声明中称,RISC-V的核心是鼓励创新,允许任何公司基于开源指令集来开发尖端的定制芯片,对RISC-V技术的进一步采用将促进电子行业的多样性,将减轻小型和新兴公司的进入门槛,并为成熟公司提高业务可扩展性。
图片来源:博世
追本溯源来看,指令集是指CPU中用来定义处理器具体运作的方式,是芯片设计的重中之重。当前世界上主流的指令集为x86和Arm,前者主要应用在个人电脑和服务器,后者则在手机等移动设备上见长。
过去数十年来,x86和Arm在行业内处于垄断地位,行业厂商只能在二者之间进行选择。其中,x86由英特尔和AMD主导,仅对少数公司开放;Arm由一家英国公司掌握,需支付高昂的技术授权费才可以使用。
芯片设计公司急需打破这一双寡头垄断的尴尬局面,而由美国加州大学伯克利分校的教授大卫·帕特森(DavidPatterson)设计的新指令集RISC-V,让厂商们看到了更多的可能性。
诞生于2010年的RISC-V与Arm同属于精简指令集(RISC),结构更为高效的同时,能够彻底开源。这意味着任何人都可以免费使用这一架构,设计和制造芯片,而几乎所有向Arm支付许可证费用的芯片公司都更倾向于使用免费的替代品。
此外,RISC-V的开源架构所潜在的安全缺陷风险可能更低,其开放性将带动更多的工程师使用,验证架构细节并识别错误。这也将促成芯片设计的创新性步伐加快。
科尔尼咨询全球合伙人滕勇接受界面新闻采访指出,RISC-V的开源开放性可以让任何用户基于自身的需求设计芯片,不受单一国家或公司制约。同时RISC-V出现较晚,尚未出现欧美企业技术大幅领先的情况,有利于中国等正在专注高科技发展的国家换道超车的机会。
基于地缘政治因素的考量,中国芯片公司更倾向于使用RISC-V。资深汽车行业分析师梅松林向界面新闻表示,过往系统架构的话语权在欧美企业,而中国芯片公司想要长远发展,需要RISC-V这类开源的中立系统架构。
2019年,管理该架构的RISC-V基金会将总部从美国迁移至瑞士。据悉,RISC-V基金会25位高级会员中有14名来自中国。截至2022年底,RISC-V芯片全球出货量已达100亿颗,其中约50%由中国公司设计。
但是,不同于已经建立起丰富生态系统的x86和Arm架构,RISC-V在硬件、操作系统、编译器、开发者工具、应用程序生态系统上,仍有较大的差距。这也导致RISC-V目前多是性能低、价格低和架构简单的嵌入式芯片,应用在对生态系统要求不高但成本敏感的物联网领域,如智能门锁等。
“汽车领域应用最广泛的MCU芯片,国内至少也有数百家基于RISC-V架构在做。但是,一旦涉及自动驾驶、智能座舱等高性能、高算力的SOC芯片,利用RISC-V架构就较为困难。”
滕勇告诉界面新闻,在实际商业化落地上,RISC-V的成熟仍需要更多的第三方公司参与,在工具链和生态层上做更多的功课。RISC-V要想构建类似x86和Arm的生态,至少需要5至10年的时间。
尽管RISC-V上车还面临着软件生态的门槛,但多家头部芯片公司和生态厂商在积极推进车规级产品布局。RISC-V正在向更先进的制造工艺、更强劲的性能和更高端的应用持续演进。
2022年年初,英特尔推出了专为自动驾驶打造的MobileyeEyeQUltra系统集成芯片。这块芯片不包含任何x86内核,而是拥有12个RISC-V内核;去年3月,RISC-V芯片设计厂商SiFive宣布推出3款车规级内核,以满足信息娱乐、驾驶舱、互联性、ADAS和电气化等当前和未来应用的关键需求。
芯来科技CEO彭剑英曾在接受采访时表示,RISC-V架构是智能汽车“大脑”的最优解之一。基于RISC-V架构的开放性能够大大增强各汽车芯片厂商的专有特性实现,丰富各种产品形态。芯来科技是国内首批基于RISC-V开放指令集架构打造应用生态,实现产业落地的芯片公司。
根据CounterpointResearch预测,到2025年,RISC-V处理器累计出货量将超过800亿颗,年复合增长率高达114.9%。届时,RISC-V将在物联网、工业应用和汽车领域的市场份额分别达到28%、12%和10%。
此次成立合资公司的5家企业同样均为汽车半导体领域的主要玩家。其中,英飞凌和恩智浦是全球前二大车用半导体厂商,2022年市场份额分别为12.4%和11.6%。高通最新发布的财报数据显示,今年二季度汽车芯片销售收入达到4.34亿美元,同比上升13%。
梅松林指出,上述公司的这一举动应引起中国芯片企业的警惕。当欧美半导体行业头部公司联合发展推动时,中国企业也需抛除门户之见,跨行业或者同行业不同企业之间达成合作,尤其在基础编译工具链上,需要行业合力打造通行软件,避免各自为政,造成浪费。
asr1803相当于高通多少
根据产业信息网发布的数据,预计在2025年物联网连接数达到251亿台,复合增长率达到15.3%。而物联网终端设备的增长,也刺激了相应的市场需求。据IDC数据显示,2020年至2022年,全球WiFi和蓝牙芯片的出货量分别为91亿颗、98亿颗,以及102亿颗,2017年至2022年间的复合增长率约为6.3%。
随着5G、物联网的发展,通信芯片也将迎来新的局面,无论是市场需求的提升,还是政策红利等的释放,都会让这一领域受到更大的关注。对于国产通信芯片企业而言,而是难得的“转折点”。事实上,近年来,国产通信芯片企业正紧跟通信技术的发展步伐,紧抓市场空白不断打磨自身技术及产品,逐渐有了可以和国际巨头争夺市场的机会。
由国内领先的半导体电子信息媒体芯师爷举办的“2022年硬核中国芯”评选,汇聚了百余家中国半导体芯片产业的知名企业、潜力企业。本文精选了今年参评的近20款通讯类芯片产品,以期为市场提供优质产品选型攻略。
以下产品排名不分先后
智联安
智联安成立于2013年,是一家专业从事蜂窝物联网通信芯片研发的IC设计企业。自创立以来,智联安始终坚持核心技术自主创新,公司现阶段主要产品为5G NB-IoT、4G LTE及5G NR蜂窝通信芯片。
5G高精定位芯片
MK8510
MK8510为首款5G高精度低功耗定位芯片,采用28nm先进工艺,符合国内三大运营商在5G NR FR1频段的要求,单芯片集成MCU、基带处理器、模拟单元、射频及电源管理模块,真正实现5G NR下一代蜂窝物联网单芯片定位解决方案。
芯翼信息科技
芯翼信息科技成立于2017年,目前,公司已构建了属于自己的中低速率物联网芯片版图,并在智慧城市、智慧物流、智慧农业、可穿戴设备等领域广泛落地。其自主研发的超高集成度5G NB-IoT系统单芯片SoC XY1100已率先推出并实现规模商用,渗透到水表、燃气表、定位追踪、智慧城市等消费终端领域。
5G NB-SoC
XY1200
芯翼信息科技XY1200作为新一代NB-IoT高集成度单芯片,具有超高集成度、超低功耗、支持免32K晶振设计、免校准设计、丰富的安全引擎等优势,将于2022年下半年推出,面向智能表计、智能烟感、定位追踪等应用领域。其CPU主频可调范围更大,AP接近专业级MCU功耗水平;Memory配置更多,方便客户使用,兼顾成本和灵活性。
5G AIoT SoC
XY2100S
芯翼信息科技自主研发的XY2100S,是业界首次把通讯、低功耗MCU(计算)、传感器模拟前端(感知)等多种功能集成在单芯片(SoC)。作为全球首颗公共事业(表计+烟感)行业专用NB-IoT SoC,XY2100S集成低功耗MCU,解决了MCU模式下的功耗瓶颈,主要面向智能表计、烟感等应用领域。
桃芯科技
桃芯科技成立于2017年,是一家物联网终端芯片提供商,公司专注于BLE 5.0及以上通信协议技术,始终坚持自主研发关键核心技术,以品质为基石,在国内率先推出拥有自主知识产权的BLE 5.0/5.1/5.3芯片,打破了由国际知名蓝牙厂商垄断中高端市场的局面。
ING916X系列
ING916X系列芯片拥有自主知识产权完整协议栈技术、混合信号SOC及低功耗技术、蓝牙+定位技术,可广泛应用于AoA/AoD定位、超低功耗传感器应用、汽车、Mesh自组网、HID、智能电网、智能表计、工业智能、智慧农业等领域。
方寸微
方寸微成立于2017年,公司致力于国产高端密码处理器、高性能网络安全芯片、高速接口控制芯片的研发、设计和销售。作为网络安全SoC处理器的核心供应商,方寸微产品已大量商用于各类信息安全终端,在集成电路架构设计、安全密码算法、核心技术自主可控、大规模量产及品质管控等综合能力上具有国内领先的优势。
国产高速USB3.0控制器芯片T630
T630芯片集成国产32位高性能RISC CPU,支持USB3.0、MUXIO、I2C等多种接口,可快速在嵌入式主板上与FPGA/CPU进行对接通讯,作为USB3.0外扩芯片与PC或服务器实现数据传输。可广泛应用于视频采集卡、视频会议摄像头、监控摄像头、数字摄录机、工业照相机、测量和测试设备、医疗成像设备、打印机、扫描仪、指纹采集终端等众多电子产品。
翱捷科技
翱捷科技是一家提供无线通信、超大规模芯片的平台型芯片企业。公司专注于无线通信芯片的研发和技术创新,同时拥有全制式蜂窝基带芯片及多协议非蜂窝物联网芯片设计与供货能力,且具备提供超大规模高速SoC芯片定制及半导体IP授权服务能力。目前,已成为国内少数同时在“5G+AI”领域完成技术和产品突破的企业。公司各类芯片产品可应用于以手机、智能可穿戴设备为代表的消费电子市场及以智慧安防、智能家居、自动驾驶为代表的智能物联网市场。
ASR595X
ASR595X是一款低功耗、高性能、高度集成的Wi-Fi 6+Bluetooth LE 5.1 combo SoC芯片。其支持目前最新的Wi-Fi 6协议,也支持WPA3、OFDMA、TWT、MU-MIMO、LDPC等关键功能,同时配合内部集成的BLE 5.1协议提供更便捷和快速的BLE配网方式。既可作为主控芯片使用,也可作为WLAN连接的功能芯片搭配外部主控。搭载芯来科技RISC-V处理器内核,支持鸿蒙OS、阿里OS、FreeRTOS等多操作系统。可广泛适用于如智能照明、安全、遥控、电器等各类应用,家庭自动化、可穿戴式电子产品、网状网络、工业无线控制、传感器网络等产品。
ASR1803
ASR1803是翱捷科技新一代LTE Cat.4芯片,采用了22nm先进成熟工艺;集成了ARM Cortex A7处理器;支持4层1阶PCB;支持RTOS和Linux操作系统;所占内存小,可为客户不同产品的开发提供灵活选择。为使客户产品能有更快的boot速度,该芯片支持全新的动态电压调节技术及QSPI NOR/NAND Flash,能有效降低工作电压、降低功耗。该芯片可广泛应用于民用及工业与行业应用当中。
ASR1606
ASR1606作为翱捷科技新一代LTE Cat.1 bis芯片,采用了更高集成度的单芯片SoC方案、先进成熟的22nm制程工艺并且集成了主频达到624MHz的ARM Cortex-R5处理器以及Modem通信单元、Codec音频单元、PSRAM+Flash存储单元和PMIC,使得芯片封装尺寸更小、性能更强大。可广泛应用于各类标准数据模块,并且在Tracker、共享设备、电网、车联网及各种形式智能硬件等领域拥有出色表现。
北极芯
北极芯成立于2019年,是一家以RISC-V指令集架构为基础,自主研发异构网络融合通信标准IARV-IPRF架构,专注于IA-AIIPD通信芯片、IA-3DIPD存储芯片、智能应用处理器SoC的设计公司。北极芯以“自由、开放、创新”为理念,通过资源整合、技术与业务模式创新,构建完整的“信息技术应用创新生态”产业链,以提升中国基础软硬件核心竞争力。
AIoT通信芯片/IA-RF
北极芯AIIPD芯片/IA-IPRF是一款兼容多协议、宽频宽带半双工/全双工射频无线收发器芯片,集成两个独立的可编程频率合成器。该芯片的频率、带宽及增益可编程能力使其成为多种收发器应用的理想选择。该收发器既集成RF前端与灵活的混合信号基带部分为一体,也集成可编程时钟产生模块,使ADC&DAC采样可编程。
芯象半导体
芯象半导体成立于2014年,公司专注于高集成度数模混合SoC通信芯片设计,目前已形成较为完善的通信类、主控类以及计算处理类芯片产品线。主要应用领域为用电信息采集、低压智能配电物联网、数字光伏管理,智能用电管理等。
SIG800E
SIG800E是一款HPLC+HRF双模方案级SoC芯片,算力、连接一体化架构,适配未来数字能源领域对边缘算力需求的强劲增长。该芯片可双模通道独立工作,融合自组网,独立完成主控、拓扑识别、模拟量采集、HPLC+HRF双模通信功能。在配网自动化、分布式光伏发电、智能家居等领域,可帮助客户打造算力领先,成本极致的一站式解决方案。
移芯通信
移芯通信成立于2017年,公司专注于蜂窝移动通信芯片及其软件的研发和销售,所有核心技术和IP全部自研,包含算法&架构、射频、基带、SoC、协议栈软件、平台&应用软件和硬件方案,致力于设计世界领先的蜂窝物联网芯片。自成立以来,移芯通信已向市场推出两款NB-IoT芯片、一款Cat.1bis芯片,均已量产。目前,移芯通信已完成累计超15亿元人民币融资。
NB-IoT芯片
EC616S
EC616S为业内首颗外围仅需18颗器件的超高集成NB-IoT芯片,其采用QFN52封装,芯片尺寸仅6*6mm,支持NB最小模组尺寸10*10mm设计。EC616S主要应用于LPWA低功耗广域网通信及物联网领域,适用于低功耗,广覆盖,低速率,大容量的广域网连接应用,面向智能表计、智能烟感、定位追踪、共享经济、工业互联等物联网领域。
Cat.1bis芯片
EC618
EC618为全球首款基带、射频、电源实现一体化设计的高集成度Cat.1bis芯片,内部集成电源管理芯片,外围器件数量减少30%以上,尺寸仅有6.1mm*6.1mm,以更低成本支持客户多样化功能需求。同时,其极低的待机功耗可以极大延长终端产品待机时间,满足用户超长待机需求,更好地适配于Tracker、可穿戴、共享、对讲等应用场景。
千米电子
千米电子成立于2019年,针对物联网行业存在的关键问题,历时五年多成功研发出LaKi超低功耗实时广域网技术,包括MAC层的LaKiplus和PHY层的射频SoC,这也是目前全球唯一能够同时实现广覆盖、低功耗和低时延的无线通讯技术。其带宽高达1MHz,大幅提升了物联网的投资回报,适合物联网低成本大规模海量终端接入,具备成为物联网基础设施核心技术的潜力。
LK2400A
LK2400系列是根据物联网通讯和数据特点定制的射频SoC芯片,集成了32位CPU、射频、基带、时钟、功率放大、AES128加密等,在1秒响应的长距离通讯时年功耗只有30mAh左右,比其他无线技术低两到三个数量级,可广泛应用于速率1Mbps以内的大多数物联网应用。
磐启微
磐启微成立于2010年,是一家智慧物联网、工业互联网芯片设计企业,目前公司拥有低功耗远距离ChirpIoT系列、多协议系列、BLE-lite系列三大产品,广泛应用于资产管理、室内定位、工业互联、智能家居、智慧城市等领域。磐启微以“物联互联”为基本,着眼于国家三大基础设施建设,矢志成为国际一流的芯片设计企业。
PAN3029
PAN3029是一款采用ChirpIoTTM调制解调技术的低功耗远距离无线收发芯片,支持半双工无线通信,通过自由网关可兼容LinkWANTM协议。该芯片具有高抗干扰性、高灵敏度、低功耗和超远传输距离等特性。最高具有-142dBm的灵敏度,22dBm的最大输出功率,产生业界领先的链路预算,使其成为远距离传输和对可靠性要求极高的应用的最佳选择。
博流智能科技
博流智能科技成立于2016年,是一家专注于研发世界领先的超低功耗、智能物联网和边缘计算等领域的系统芯片,并提供智能云平台整体解决方案的企业。同时,公司自主开发了完整的超低功耗MCU与高精度模拟sensor hub技术平台,多模无线联接技术、音视频处理与人工智能算法/神经网络处理器(NPU)技术,能自主完整实现单芯片多技术集成的SOC芯片研发。
BL606P
BL606P是一款支持Wi-Fi/BT/Zigbee三模通讯协议、同时集成多路麦克风阵列语音Codec和双核处理器的SoC单芯片,是智能语音领域具有高性价比的解决方案,可用于智能音箱、智能中控面板等领域。
BL616
BL616是国产首款基于WiFi6通讯协议的Wi-Fi/BT/Zigbee三合一SoC芯片,该芯片同时支持语音codec、视频DVP sensor、以及DBI/RGB屏显,适用于智能家居、低功耗门铃、AIOT中控面板等领域。
炬芯科技
炬芯科技股份有限公司成立于2014年,于2021年科创板上市。总部位于珠海,在深圳、合肥、上海、香港等地均设有分部。炬芯科技是中国领先的低功耗系统级芯片设计厂商,专注于中高端智能音频SoC的研发、设计及销售,为无线音频、智能穿戴及智能交互等智慧物联网领域提供专业集成芯片。公司主要产品为蓝牙音频SoC芯片系列、便携式音视频SoC芯片系列、智能语音交互SoC芯片系列等,广泛应用于智能手表、蓝牙音箱、蓝牙耳机、蓝牙语音遥控器、蓝牙收发一体器、智能教育、智能办公等领域。
ATS2831P
炬芯科技ATS2831P系列采用CPU+DSP双核异构架构,支持最新的蓝牙5.3标准,支持LE audio,集成了蓝牙射频(RF)和基带、电源管理单元(PMU)、音频编解码器及微控制单元(MCU)等模块,集蓝牙发射和蓝牙接收功能于一体,规格完整,性能领先。在提供超低延时的高品质音频信号传输的同时,通过内置的高性能DSP实现后端音效处理和AI降噪算法进一步提升整体音质表现。
力合微电子
力合微电子成立于2002年,是行业领先的物联网通信芯片企业,公司专注于电力线载波通信技术和芯片开发。在物联网底层通信、算法及芯片设计拥有完整核心技术。针对物联网应用,力合微电子推出基于电力线的统一通信接口 PLBUS PLC专用芯片方案,实现“有电线,即可通信”。公司核心技术与芯片产品已广泛应用于智能家居全屋智控、智能照明、智慧城市路灯照明、工业物联控制等领域。
PLBUS PLC
电力线通信系列芯片
PLBUS PLC全屋智能电力线通信芯片是为物联网(智能家居)智能终端提供完全自主研发、高集成度、高性能、高性价比基于电力线通信的SoC芯片,实现“通过电线,即可通信”。其符合国家标准31983.31以及国际PLC标准IEEE1901.1,内置高性能MCU,集成了完整的物理层通信协议。开创了国内OFDM窄带PLC时代,也成为电力线通信国家标准的基础。
华冠半导体
华冠半导体成立于2011年,是一家专业从事半导体器件研发,封装、测试和销售为一体的国家高新企业。公司拥有国际先进的半导体集成电路封装测试生产线,具备实现年产值3亿人民币,年出货量20亿块集成电路生产能力。目前产品有电源管理、运算放大器、逻辑器件、MOSFT以及特殊电路等,主要应用于汽车电子、医疗电子、物联网、网络通讯等领域。
HGX3075
HGX3075是一款具有热插拔、失效保护、±16KV ESD保护的3.3V RS485收发器,可广泛应用于RS-422/485通讯方案、数字电表、水表、工业控制、工业电脑、外设、安防监控、路由器等项目。
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平头哥CPU构架升级,携手RISC—V基金会推动生态“芯”发展
近期,RISC-V基金会五城巡演来到杭州,阿里巴巴集团作为其白金会员,全程提供关于RISC-V开源架构的技术分享,并邀请RISC-V基金会CEO Calista Redmond到访阿里巴巴集团西溪园区,深入讨论阿里巴巴应用生态与RISC-V芯片生态的对接,共同推动RISC-V技术在国内应用生态的布局和商业化落地。
自诞生以来,RISC-V开源架构就受到广大芯片设计者的关注,并且呈现出高速发展的态势。从最初只在开源社区中受到创客、工程师追捧,到RISC-V基金会已经吸纳了包括谷歌、高通、苹果和特斯拉等主流企业在内的100多家企业会员,RISC-V在当前业界有着非常高的人气值。
坚信以技术驱动的阿里巴巴集团,将快速发展RISC-V CPU开源架构技术,平头哥半导体立足芯片设计行业的上游,为半导体业界加速发展物联网布局助力。
RISC-V五城巡演,助力开展国内开源新生态
历时11天跨越五座城市,在这场由RISC-V与Linux两大基金会合作并开展一系列面向RISC-V架构技术的交流活动中,平头哥带来关于《利用RISC-V生态系统将数据从边缘推向云端》的RISC-V CPU技术分享,与莅临现场的行业观众共同探讨关于RISC-V应用领域的拓展及平头哥生态应用建设等话题。
平头哥半导体进行RISC-V架构技术分享
平头哥蓄势待发,RISC-V必有一席之地
去年9月杭州云栖大会上,平头哥半导体的正式成立,阿里巴巴集团推进云端一体化芯片平台战略发布,开启其在物联网生态持续拓展的又一重大布局。
生态是芯片发展非常重要内容,芯片“越用越好”,“强者恒强”的特点讲的就是生态。生态的发展难度远高于单点技术的突破,它是需要得到市场的广泛认可才行,生态一旦形成,后来者很难在相同的轨道上超越。阿里巴巴是一家以生态见长的公司,无论是淘宝网的商业生态,或是阿里云的技术生态,阿里巴巴始终致力于提供行业基础设施。
随着开源架构简洁、易用的特性和日渐扩大的生态发展趋势,平头哥推出基于开源RISC-V CPU架构的新一代处理器产品,拥有成熟安全处理方案、兼具超小面积及超低功耗的特性,被应用到广泛的嵌入式及物联网领域中。支撑全球芯片产业创新的同时,加大力度投入面向领域的系统芯片平台的研发,针对低功耗MCU、语音识别、机器视觉、无线连接、工业控制和 汽车 电子等领域推出共性芯片平台。
物联网时代下,国内芯片设计企业拥有换道超车的机会
过去数十年,芯片领域面临知识产权受限、生态体系缺失、研发成本高昂、市场需求复杂等诸多挑战,如今蓬勃发展的RISC-V技术,以其开源开放的特性、全球范围内多次流片验证的保证、精简指令降低研发周期和研发成本等优点,为中国芯片行业的加速发展提供了 历史 性机遇。
正如阿里巴巴集团副总裁戚肖宁博士在杭州巡演采访中所表示:“平头哥半导体致力于云计算与物联网芯片的研发,构建端云一体的普惠芯片生态。利用芯片技术优化物理世界数据的产生、加工和使用,与阿里云计算深度融合,打造新一代云与端协同发展的技术体系,在云计算和物联网的两侧同时释放算力。”
今年,平头哥半导体团队将进一步发布更多面向不同应用的嵌入式CPU处理器,积极参与RISC-V开源生态建设,以及二十余项技术标准小组的工作,推动RISC-V技术持续演进。同时也希望RISC-V架构技术在未来更加开放,平头哥将全力协助RISC-V技术在阿里数字经济体中发挥更大作用、为进一步打造全球开源开发生态做出更多贡献。
黑芝麻杨宇欣:国产大算力芯片的现在与未来
“到了智能驾驶,传统的汽车芯片厂商开始慢慢掉队,我有问过这些传统的汽车芯片厂商,你们怎么看这些大算力的芯片?‘我们战略性的放弃’。”
9月14日,黑芝麻科技在北京举办了一场技术开放日活动。会上,黑芝麻智能首席市场营销官杨宇欣对于当下的中国汽车芯片发展表达了几个重要观点:
他认为,未来中国和美国讲成为汽车芯片博弈的最重要的两方;此外,2025年将是一个关键节点,在2025年之前还没有上车的芯片商,将在这一轮汽车芯片的发展浪潮中落败。此外,杨宇欣还对汽车产经说,未来国内做大算力汽车芯片的公司,只会剩下三两家。
在智能化浪潮冲击汽车行业,同时地缘政治影响芯片行业的多重因素下,作为国内新兴的汽车芯片企业,黑芝麻科技越来越受到行业、媒体以及投资者们的关注。如今,大算力自动驾驶芯片已经成为智能电动车的“标配”,而黑芝麻科技的A1000芯片,已经上了车。
【以下为演讲整理】
不断扩展的应用,定义了整个智能的底座,大家都喜欢讲底座,我们也讲底座。回顾整个电子行业发展几大阶段,PC时代主要是大规模的计算,高级程度、小型化,出现了PC,整个芯片的架构像CPU+GPU,实现基础的智能化的底座就是芯片。
智能手机除了复杂计算更加小型化的需求以外,影像功能变得非常重要,所以手机芯片智能化的底座像是CPU+GPU+图像处理,这成为非常关键和不可或缺的一环。汽车是集大成者,它把很多过去在电子行业几十年发展积累下来的技术综合起来,整个从应用数据的平台、创新的电子电气架构,包括强大的基础计算平台,然后成熟可靠零部件,软件可升级,对整个智能化底座和对芯片的要求越来越复杂。CPU+GPU+ISP+NPU神经网络加速器,加上很多信号处理,芯片会变得越来越复杂。现在做的芯片可能是国内规模最大的集成电路,芯片的复杂度和芯片的规模成正比。我们现在一些芯片大概面积100多毫米左右,未来是几百毫米。芯片变得越来越复杂,集成电路的规模也越来越复杂,这也是为了应对不断提升的智能汽车对功能、性能的要求。
“中美两国未来会成为主要的大算力芯片博弈方”
其实智能驾驶技术的发展,上游核心供应链的发展,大家这几年非常关注的是缺芯,最主要的是MCU这样的芯片。这些传统汽车芯片的供应商主要集中在哪?集中在欧、美、日,日本瑞萨、欧洲的英飞凌、美国的TI这些公司。他们的成长跟这些欧美日汽车企业的成长是密不可分的,这些企业的发展把汽车卖到全世界,把上游核心供应链特别是核心芯片培养起来了。
开始车里边出现一些相对集中化功能的组件的时候,开始有SoC芯片的需求,比如说车载停车系统。大概几年前买车有个大屏很满足了,这个大屏后面是一个应用处理器,包括Mobileye卖的IDAS的SoC,确实国外的厂商有他的惯性,占据主要的。
但是到了智能驾驶,我们看这个核心开始变化,一方面这些传统的汽车芯片厂商开始慢慢掉队,我有问过这些传统的汽车芯片厂商,你们怎么看这些大算力的芯片?“我们战略性的放弃”。因为几方面:一个离市场远,另外一个长期的行业惯性会某种程度上制约他们对创新的敏感度。
看未来自动驾驶或者智能驾驶,全球芯片格局会变成什么样?
一方面美国还是全球创新的高地。美国是非常重要的一股势力,而且这股势力进行了迭代:现在美国在汽车芯片领域走的最快的是非汽车领域进来的芯片巨头。比如说英伟达原来不是做车的,高通原来不是做车,英特尔为了做车收购了Mobileye。但是他们看到高性能计算等等在未来汽车智能化过程中的重要性,所以他们开始进入这个市场,他们擅长的东西在这个市场爆发。
中国以黑芝麻智能为代表的一些创业的成长为独角兽企业的公司,一方面在不断挣扎生存,另外一方面不断把我们的创新能够体现在实际的客户的产品里。我相信未来智能驾驶中美会成为最主要的博弈的两方。
下一代电子电气架构的演进并不是一蹴而就,虽然大家讲很多中央计算的概念,但是从域控架构向中央计算演进过程中还会有不同的阶段,包括域与域之间的融合。相信之后有多域的融合芯片出现,并不是一步到位。最后一定会出现一个巨大的芯片把所有的功能集成起来,但是会逐个开始融入。这个多域融合的芯片,我们看到芯片企业都开始在布局。
我们乐观地估计,相信在2025年再往后,在中央计算架构来临的时候,我觉得如果中国的企业争气做的好,真的有希望在未来智能汽车的领域,能跟美国这些企业在这个细分赛道有机会平分天下。这是比较乐观的估计,一方面得益于在这个领域未来中国车企汽车产业中扮演的位置,一定会是非常重要的位置,十年、十五年之后,全球十大车企一半是中国。我们的成长,我们在产业里面逐渐的发展起来,也是靠国内车企的发展。
美国英伟达限令对“意识形态”的影响很大
首先美国对英伟达限制并没有涉及到汽车产品。但它对行业的影响在哪?大家突然发现脑子上多了一把刀,虽然有可能举刀人说这辈子不会放下。
之前我们基本上密集接到大量客户的电话,无论是加紧合作的加紧项目推进的要求,还是之前只是联系还没有正式启动合作的客户。我们发现车企从集团领导方面都在过问汽车大算力芯片或者核心的计算芯片,国产化替代的进程。即使有10%的可能性,我也做好100%的备份。虽然我们对汽车行业短期没有质的影响。但我相信对国产芯片,不光是芯片可能整个智能汽车国产化替代速度会加快。
大家不知道什么时候有或多或少的限制,以前判断美国不一定对民用市场动手,但实际上这对芯片的限制涉及到民用市场了,这个大家稍微有点始料不及。所以我觉得这个对汽车行业总体来说,短期之内没有影响。但是在意识形态上面的影响,我觉得还是挺大的。大家觉得还是要尽快在国内找各种解决方案的备份。
芯片法案包括之前EDA工具被限。芯片法案对中国半导体产业的影响,美国更多希望未来全球半导体产业拉回美国,代价可能是成本增加,所以要补钱。虽然政治正确很重要,但是也要算账。短期对中国没有影响,但是这个是让中国技术跟美国技术的赛跑变得更加重要的。比如说EDA工具7纳米以下有影响,但是到5纳米更先进的制程没有影响。在中国这些头部的或者是大芯片的产业大量转向更先进制程的时候,中国自己的体系是否有可替代方案?这就是一个问号,这是大家需要去博弈的。另外其他芯片法案很多还是在法国建档,影响倒还好,但总体上给国内汽车芯片半导体产业敲了一个警钟,限制只会越来越多。
国产汽车芯片市场的蓬勃发展会持续多久?
大家关注很多做汽车芯片的企业,汽车芯片非常难做,以前做芯片设计都会绕着走。
因为,第一,投入大。无论是IP、人才、研发成本都要比消费级和工业级芯片高很多。第二周期长,芯片本身研发周期到客户认证的周期,到客户认证之后研发产品的周期都很长。需要企业有足够多的资金储备,足够长的忍耐力,以及足够强的战略坚定性。另外,汽车芯片不像其他工业或者消费体的市场。后者的时间窗口比较宽松,只要你产品做出来,有一定的优势你就找到客户能开始卖。但是汽车芯片不太一样,因为汽车行业很保守,不愿意用新的供应商的产品,更别说你是创业公司了。
不过我觉得这一拨给本土的汽车芯片企业的机会是非常明显的,以前可能连机会都没有。因为新的技术迭代,带来了可选的范围越来越少。车企一方面不得不去选择更加创新的技术公司的产品,另外一方面为了保证未来不会再出现芯片供应短缺的问题,就要去培养本土的供应商。
虽然现在汽车芯片在蓬勃发展,但是我觉得这几年非常关键,就是2025年能不能上车。我认为2025年将是非常重要时间节点。届时,大多数关键环节汽车芯片都已经有跑出来的本土供应商了。所谓跑出来不是批量上车,或者成熟大规模应用。是说芯片已经有了,客户已经在用,或者在开发产品。
因为车企培养自己供应链体系的时候,当你关键供应商已经有了国产的供应商以后,它再替换另外一家国产供应商的动力会成几何级数下降。对车企来讲,要培养一个成熟的供应商,开始批量出货,特别是我们复杂的大芯片的供应商需要投入大量的人力、物力。他好不容易花很长时间,和人力、物力培养成了一个供应商,如果没有特殊原因基本没有换的动力。
所以大家一定要赶快跑。2025年之前如果能上车,进入汽车厂商供应链体系,未来的机会很多。如果2025上不了车,跟你相同领域的其他人上了车,基本上机会就非常小了。
我们其实算比较幸运,进入这个市场比较早,而且比较坚定的一直做这件事。我们现在已经有芯片,然后开始逐渐进入量产的这个阶段了。但是我相信这个领域还会有很多的国内芯片公司跑出来,但是时间很宝贵。
黑芝麻要做全球自动驾驶计算芯片引领者
介绍一下黑芝麻智能,我们定位是全球自动驾驶计算芯片引领者,希望通过自己领先的芯片技术,包括结合我们芯片技术之上的软硬件算法的能力,赋能产业形成面向车和路的不同的解决方案。我们融了大概五亿美金,借助这个时代的大潮能有充足的资金进行技术的迭代。
黑芝麻2016年成立,核心团队基本上都来自清华,来自汽车和芯片两个领域。2018年商业化落地,到2020年发布了第一代芯片,验证了我们的技术和产品。同时我们方案落地跟车企紧密的合作,2021年和2022年都是快速发展的阶段。2021年很多生态合作开始落地,我们路端方案开始量产,以及还发布了最新的A1000系列的芯片,也完成了C轮的融资,小米投资人投了我们。2022年继续推进我们的业务,产品开始量产落地。
我们跟江淮发布,其实是我们2021年定的点,因为我们非常尊重车企自己的意愿,不是合作定了,就推着车企,车企定了一段时间之后,认可你的能力以后才愿意一起发布PR。我们今年发布了江淮的合作,这个月应该还有更多车企合作的发布,以及前段时间也公布了C+轮的融资。
我们团队其实是很有特色的,看了一下国内做这个领域很多要么是汽车行业出来,要么是芯片行业出来,像我们这种能够结合了芯片圈和汽车圈两个领域非常资深的专家的很少。在芯片领域我们有20年以上芯片设计经验,我们的团队开发了上百颗SoC的流片,IP方面的设计也有十年以上的经验,开发出首个图像处理IP。汽车团队也是20年以上的汽车行业从业经历,之前有汽车量产的经验,同时也实现了之前在其他汽车里面的产品领域五年3000倍的业务增长。
“不造车”的华为,却给汽车行业带来最猛烈的冲击
趁着上海车展的热度,华为在 汽车 领域的布局继续加快,并冲击着市场。
上周六发布搭载华为激光雷达的北汽新车型极狐阿尔法S,周天再次发布AR-HUD、4D成像雷达等一系列 汽车 零部件和系统产品,周一则直接引爆了A股 汽车 板块。
同样是在两年前的上海车展上,首次参加车展的华为将自身定位为“Tier1(一级供应商)”,并一直声明华为不造车,只做智能 汽车 的增量部件供应商。
如今,尽管仍然没有宣布造车计划,但华为目前的 汽车 产品包括车载芯片、车载操作系统、车机应用、核心零部件、系统解决方案等等,已经远超多数“Tier1”的业务范畴。
华为大步迈进 汽车 行业,无疑将给整个 汽车 产业链造成冲击,而从华为目前的具体业务来看,其在智能座舱领域主要依靠自身的芯片和软件技术与零部件公司合作,而在自动驾驶软硬件领域则主要是自主研发。
同时,尽管华为一再秀肌肉,但想要真正在 汽车 领域有一番作为,在车载芯片、自动驾驶等领域也都面临高通、英伟达等国外巨头的竞争压力。
去年10月,华为发布HI品牌,正式对外界展示了其智能 汽车 解决方案的全貌,包括一个智能 汽车 数字化架构,和智能驾驶、智能座舱、智能电动、智能网联、智能车云服务5大智能系统,以及30多个智能化零部件。
而此次与北汽极狐合作的阿尔法S以及后一天发布的一系列智能产品,更多关注于自动驾驶和智能座舱部分,这两部分也是目前智能 汽车 最为重要的领域。
在智能座舱部分,华为是基于麒麟990a芯片打造,同时构建了鸿蒙OS作为车载操作系统,座舱芯片和车载OS支撑着中控大屏(车载 娱乐 系统)、HUD(抬头显示器)、液晶仪表等座舱硬件,共同构成 汽车 智能座舱。
在4月18日的新产品发布会上,华为则再次发布了AR-HUD(增强现实抬头显示器)、车载智慧屏以及热管理系统方案等座舱产品。
从现有的信息来看,华为的智能座舱产品主要是以系统集成的方式展现,除了车载芯片和车机OS,其他硬件座舱产品主要通过优化其他零部件厂商的产品做系统集成。
根据华阳集团近日的披露信息,其HUD产品目前已绑定华为。 华阳集团是国内的 汽车 座舱电子供应商和系统集成商,此前和北汽也有业务合作。目前看来,华为是在华阳产品的基础上融入自身的人工智能技术打造AR-HUD。
用于显示车速、导航等信息的车载HUD
同样是国内 汽车 电子头部企业的德赛西威,4月19日也表示, 公司与华为有业务合作,和华为合作带有HiCar功能的主机已在多个OEM项目中应用 ,德赛西威的核心业务就是中控主机(中控大屏、车载 娱乐 系统)的开发。
德赛西威中控主机
HiCar则是华为提供的人-车-家全场景智慧互联解决方案,HiCar将移动设备和 汽车 连接起来,利用 汽车 和移动设备的强属性以及多设备互联能力,在手机和 汽车 之间建立管道,把手机的应用和服务延展到 汽车 ,实现手机为核心的全场景体验。
而首次对外展示的热管理系统显然也是以集成商的身份出现。 汽车 热管理系统包括电驱热管理、电池热管理和座舱空调热管理,此前, 国内 汽车 热管理系统头部企业三花智控曾表示,公司的热管理系统零部件产品(电子膨胀阀、四通换向阀等)已供货华为座舱热管理系统。
而主打换热器产品的银轮股份也表示为华为的热管理系统提供零部件产品,华为则主要利用零部件做系统产品优化。
同时,根据近日在上海车展的消息,华为的智能后视镜合作方为天马微电子,智能座舱开发平台的合作方则为创思远达,该公司是中科创达的子公司。中科创达是国内智能操作系统产品和技术服务上市公司,主要业务是做手机、车机操作系统的二次软件开发。
在周一(4月19日),华为新产品掀起的A股 汽车 板块大涨中,三花智控、华阳集团、德赛西威、银轮股份、中科创达都位于前列。
绑定华为,可以助力零部件供应商更容易打入车企供应链。目前,国内的 汽车 电子企业和国外巨头相比缺乏竞争优势。拿HUD为例,目前其主要被国际Tier1占据,日本精机、德国大陆、电装、博世、伟世通占据了95%的市场份额,而在液晶仪表领域,此五家也占据了80%的市场份额。
和在智能座舱领域更多以系统集成商的身份切入不同,华为在自动驾驶领域则更多是直接下场动手开发零部件。
4月17日发布的阿尔法S搭载了3颗华为的96线激光雷达,4月18日又发布了全新的4D成像雷达,加上视觉摄像头,再配以基于华为自身麒麟芯片打造的全新计算平台MDC 810,支撑着华为的自动驾驶。
选择自己开发自动驾驶软硬件,一方面是因为激光雷达、4D成像雷达都属于高阶自动驾驶实现的核心部件,另一方面则是目前该类产品还都属于新产品,国内没有太多成熟的传统零部件公司实现量产。
基于自身的技术实力开发自动驾驶软硬件,能给华为更好地进入 汽车 领域提供基础,但这将给国内的自动驾驶创业公司带来不小的压力。
我们已经看到,华为不仅提供 汽车 核心零部件,还提供一整套的系统解决方案,再基于华为自身的技术能力,不少车企想必会更加倾向于和华为合作。 此前,华为已经表示,除了和北汽合作开发 汽车 ,其还与长安、广汽深度开发了子品牌的 汽车 。
目前,国内研发自动驾驶软硬件的基本都是初创公司以及未上市公司,包括激光雷达企业速腾聚创、一径 科技 ,自动驾驶芯片企业地平线以及诸多的自动驾驶算法企业。
相比于初创企业,华为在拥有技术实力的同时,更是拥有强大的资金支撑。 在上海车展上,华为智能 汽车 解决方案BU总裁王军表示,华为将会持续加大对 汽车 行业的投入,今年在研发上的投资将达到10亿美元,研发团队超过5000人,其中自动驾驶超过2000人。
尽管华为自身也推出了“八爪鱼”自动驾驶开放平台,留有API和数据接口,试图建立合作伙伴生态,但在大多数自动驾驶零部件都已自主研发的状态下,似乎难以吸引创业公司做二次开发。
当然,创业公司也有自身的优势。目前,仍然有不少主机厂不愿意过分依赖像华为这样强势的供应商(比如合作车型要有华为的HI标志),此时,初创企业更容易依靠专业细分的产品获得主机厂的青睐。此前,地平线就已经与上汽和长城达成了战略合作。
但总得来说,华为的大步前进仍然将对自动驾驶领域的中小公司产生冲击。
可以看到,华为目前的 汽车 解决方案中包含了车载操作系统、车载芯片、核心零部件等,除了结构件和电池,华为几乎都有参与,已经超出了大多数 汽车 供应商的范围。
不过,尽管拥有强大的技术能力,但广撒网的华为,想要在智能 汽车 领域占据一定地位,同样面临国外厂商的竞争。
在智能座舱领域,华为是基于麒麟芯片打造座舱计算能力,而目前来看,在座舱芯片领域,不仅有传统的车载芯片巨头美国TI(德州仪器)、德国NXP(恩智浦)、日本瑞萨,还有从消费级芯片强势杀入车载芯片的高通、英特尔等。
TI、NXP、瑞萨等传统车载芯片巨头依靠成熟的业务占据着计算及控制芯片的中低端市场,仅恩智浦一家,2019年车载芯片的全球市场份额就达到10.3%,而在车载计算类芯片领域,目前国内95%的市场被这些巨头占据。
新杀入的消费电子芯片企业目前则统治着高端市场,其中以高通最为明显。
尽管在2014年才正式进入车机芯片,但依靠强大的技术实力,高通目前紧紧掌控着高端 汽车 的座舱芯片市场。2016年发布的搭载820a芯片的第二代数字座舱平台,基本上包揽了过去几年的主流豪华车型和新能源车型。
搭载高通820A座舱芯片的车型
2019年发布的搭载8155芯片的第三代数字座舱平台则在今年步入规模量产阶段。 包括刚刚上市的威马W6,即将上市的蔚来ET7、智己L7和长城WEY品牌的摩卡车型都搭载了8155芯片,而这些都是目前国内新能源 汽车 领域的主要玩家。
座舱芯片之外,华为自动驾驶芯片以及自动驾驶计算平台也面临同样的问题。目前,主流的自动驾驶芯片被Moblieye和英伟达牢牢占据,小鹏、蔚来、理想采用的均是英伟达的产品。
这也是华为先选择目前有巨大转型压力的传统车企切入的主要原因,他们有着更强烈的智能化需求,而华为能赋予更全面的方案。
但问题是,尽管华为拥有技术能力,但不参与到整车制造部分,更多是往 汽车 上堆料,能否真正使车企造出的 汽车 具有竞争力还存在疑问。
拿此次与华为合作的北汽为例,由于早期过多关注B端市场,在当前补贴下滑、C端市场不具有竞争力的情况下,北汽的新能源 汽车 销量在2020年为25914辆,同比下滑82.79%。
而作为2019年新发布的高端品牌极狐,2020年10月首款车型ARCFOX阿尔法T上市后也是销量不佳,今年一季度累计销量仅1013辆。
此次发布的阿尔法S尽管有华为智能技术的加持,但华为HI版偏高的价位能否提升这款产品的销量还有不小的疑问。
阿尔法S的补贴后售价为25.19万-34.49万元,阿尔法S华为HI版的预售价分别为38.89万元、42.99万元,在这个价格下,目前缺乏品牌号召力的极狐似乎并无较好的竞争优势。
车企当然有需求,需要借助一个强有力的智能化技术供应商来面对新型电动 汽车 企业的冲击,而华为先从目前在新能源 汽车 领域缺乏竞争力的车企做起也更容易切入 汽车 赛道。
但 汽车 最终依然要用产品,要用销量说话,面对当下不少已经形成品牌的车企,合作打造新品牌要面临产品、品牌的多种考验。
总的来看,华为在 汽车 领域的全面布局将给国内 汽车 产业来带不小的冲击,有实力的零部件公司能和华为展开合作,更好打入车企供应链,但也给其他 汽车 零部件企业带来竞争压力。
而对于华为自身来说,真正想在 汽车 界立足,华为依然有诸多挑战需要解决。
华为此前表示,只做零部件供应商,不造车也能赚钱。
在华为进入 汽车 产业的逻辑中,其将计算机作为基础, 汽车 作为计算机控制的外设。 似乎是由于这样的认知,即使是作为供应商,华为依旧显得十分强势。
“软件定义 汽车 ”确实有其道理,但作为现代工业皇冠上的明珠, 汽车 产业依然需要强大的制造能力,才能打造出优秀的产品。
某种意义上说,基于品牌号召力以及强势的主导能力,华为真正下场造车或许更能实现在 汽车 领域的成功。
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