中國智能汽車芯片的“進擊”號角已經(jīng)吹響。8月26-28日，2020世界半導體大會在南京國際博覽中心舉辦，芯馳科技最新的X9、G9、V9三大系列汽車芯片產(chǎn)品集體亮相，現(xiàn)場的生動智能場景演繹讓不少觀眾驚呼，刷新了對中國汽車芯片的認知。
一直以來，我國汽車芯片大多依靠進口，國產(chǎn)芯片企業(yè)鮮有機會可以量產(chǎn)裝車。
所幸在智能網(wǎng)聯(lián)汽車加速滲透以及中美貿(mào)易戰(zhàn)所帶來的科技封鎖背景下，一批以芯馳科技為代表的新硬核玩家，正在快速成長起來，力圖扛起“智能汽車中國芯”的重任。
不過，由于我國芯片產(chǎn)業(yè)起步較晚，基礎較為薄弱，國產(chǎn)車規(guī)級芯片從發(fā)到量產(chǎn)應用，需要沖破更多的難關。
中國“芯”殤
如今，全球高端芯片的核心技術基本掌握在國外企業(yè)手里，而國內(nèi)高端芯片的核心技術尚處于追趕階段，這一現(xiàn)狀急需改變。
業(yè)內(nèi)人士擔心，外國壟斷芯片不僅直接阻礙我國工業(yè)發(fā)展，而且芯片制造廠商有可能通過在芯片面板程序植入木馬來竊取機密數(shù)據(jù)以及公共信息，導致我國信息安全存在巨大的隱患。
新的汽車時代已經(jīng)來臨。智能網(wǎng)聯(lián)汽車已經(jīng)成為聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的移動終端。
相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，隨著汽車智能網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，2019年全球汽車芯片市場規(guī)模465億美元，同比增長10.7%。然而到2030年，全球范圍內(nèi)具備智能駕駛功能的車輛將達到6000萬輛，屆時車用芯片市場規(guī)模還將至少提升30%。
可見，汽車芯片對于未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展起了至關重要的作用。而我國作為全球最大的汽車產(chǎn)銷國，汽車芯片的商長期以來一直被外資壟斷，國產(chǎn)汽車芯片的占比微乎其微。
如此，中國要從“汽車大國”邁向“汽車強國”，汽車芯片的崛起勢在必行。
突圍戰(zhàn)打響
隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車的快速發(fā)展，汽車芯片正在迎來發(fā)展的新藍海，國內(nèi)廠商也在積極布局，爭取在下一輪芯片競爭中占據(jù)優(yōu)勢。而以芯馳科技為代表的新生代汽車芯片力量正在緊鑼密鼓地布局未來智能出行業(yè)務。
在汽車最終演變成智能終端之前，一定會經(jīng)過多元的可能性的碰撞。這里面既不能脫離對傳統(tǒng)汽車的了解，更需要增加更多對用戶出行場景的前瞻洞察。很顯然，芯馳很早就意識到了這一點，從團隊的構(gòu)成就可見一斑。
據(jù)悉，芯馳科技匯聚了來自傳統(tǒng)汽車芯片領域、互聯(lián)網(wǎng)與消費電子領域、汽車電子電氣架構(gòu)領域的多元化人才。深諳汽車芯片的研發(fā)的同時，也對用戶需求有更清晰的需求認知。其核心研發(fā)團隊成員擁有超過18年的車規(guī)級芯片設計和研發(fā)經(jīng)驗。
現(xiàn)階段，芯馳科技已經(jīng)正式了X9(智能座艙芯片)、G9(中央網(wǎng)關芯片)、V9(自動駕駛芯片)三大系列汽車芯片產(chǎn)品，了針對汽車智能出行的協(xié)同一體化解決方案。
“中國汽車工業(yè)急需自主研發(fā)的高性能、高可靠、高安全的核心芯片出現(xiàn)，只有這樣才能夠保障中國汽車產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展。”芯馳科技CEO仇雨菁表示，芯馳科技的三款產(chǎn)品均是域控級別的大型SOC芯片，針對未來汽車三個最重要的計算平臺，可實現(xiàn)單顆芯片替代多個傳統(tǒng)的ECU，支持QNX、 Linux、Android等多種車載OS，也可以支持AutoSAR，能充分滿足客戶對產(chǎn)品進行靈活適配的需求。
其中，X9系列芯片運用在智能座艙領域，集成高性能CPU, GPU和AI加速引擎，可以同時驅(qū)動多達8塊全高清1080P屏幕的極速順暢運行，并且具備語音交互、導航、手勢識別、駕駛員狀態(tài)監(jiān)控等等功能。
V9系列作為域控核心芯片，支持平臺上所有智能傳感器的接入融合，以及L3+更高級別的自動駕駛功能，最高可支持18個高清攝像頭，7組毫米波雷達，6個激光雷達，8路CAN-FD，以及2路千兆實時以太網(wǎng)。
芯馳G9系列芯片，則了面向未來車輛智能化電子電氣架構(gòu)而設計的應用型核心中央網(wǎng)關，擁有高性能Cortex-A55應用器及雙核鎖步Cortex-R5安全器，最高支持20路CAN-FD、16路LIN、2路千兆實時以太網(wǎng)等，并通過芯馳SDPE包引擎，實現(xiàn)CAN/LIN/以太網(wǎng)之間低延遲的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
總體來看，芯馳科技X9、G9和V9系列解決了當前主流車企面臨的智能出行痛點，一站式的智能出行解決方案與目前很多同行相比，更具競爭力。此外，芯馳科技還同期架構(gòu)完成了更高功能安全級別的車輛底層域控制芯片。
全方位的安全防護
除了在性能、可靠性、功耗等方面具備優(yōu)勢之外，在眼下業(yè)內(nèi)普遍關注汽車安全的背景下，芯馳科技也交出了令人滿意的答卷。
《高工新汽車評論》獲悉，在芯馳科技的產(chǎn)品包中，有一個獨立的安全島，含有具備PLL、時鐘和電源域的雙核鎖步Cortex-R5 器，以及很多其他的安全機制。
例如，在安全相關的功能模塊設計上，芯馳科技都采用了ECC的保護機制。
如上圖所示，當模塊A將數(shù)據(jù)傳遞給模塊B時，為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性，在傳輸?shù)倪^程中會通過ECC產(chǎn)生一個校驗碼，始終伴隨原始的數(shù)據(jù)傳輸。一旦模塊B接到數(shù)據(jù)和校驗碼之后便會進行數(shù)據(jù)校驗，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有錯誤，就會將報警信息傳遞給功能安全控制器。
然而，這樣的功能安全設計并不僅僅是針對單個模塊或某個功能，而是覆蓋了整個SoC，包括獨立安全島、系統(tǒng)總線、DDR控制器、顯示接口、視頻輸入接口、以太網(wǎng)控制器等等，關鍵模塊達到了99%的診斷覆蓋率。
另外，為了滿足信息安全需求，芯馳科技還在SoC上集成了高性能的HSM來實現(xiàn)芯片的數(shù)據(jù)防護。該HSM模塊支持國密SM2，SM3、SM4、S的算法，和傳統(tǒng)的外接獨立加密芯片相比，芯馳的HSM加密模塊的性能高達200倍以上，其中還包含了一個800MHz的器，可支持未來多種安全服務軟件。
翻越車規(guī)級的“大山”
智能網(wǎng)聯(lián)汽車芯片要實現(xiàn)量產(chǎn)落地，必須要邁過“車規(guī)級”驗證這一道坎。
因為汽車芯片不僅要滿足計算能力、低功耗、可靠性、穩(wěn)定性、安全性等要求，還要滿足與車輛系統(tǒng)整合后的系統(tǒng)功能安全。目前中國很少有商能同時滿足要求。
據(jù)了解，“車規(guī)級”芯片需要嚴苛的認證流程，包括可靠性標準AEC-Q100、功能安全標準ISO26262等。
其中，ISO 26262是汽車電子相關的功能安全標準，也是汽車電子元器件穩(wěn)定性優(yōu)劣的評判依據(jù)之一，不僅對安全等技術要求高，而且獲得認證的時間也比較漫長。雖然國內(nèi)正掀起“造芯”熱，但能做出符合ISO 26262等車規(guī)級認證的芯片并不多。
“由于涉及人身安全問題，再加上汽車芯片的工作環(huán)境更為惡劣，因此汽車芯片對于可靠性及安全性的要求更高。”仇雨菁指出，“消費類芯片主要看性能、功耗、價格三個維度，但汽車芯片卻還要考慮安全性、可靠性和耐久性三個維度。”
芯馳科技作為一家專注車規(guī)半導體企業(yè)，在成立之初就堅持安全為先的設計理念，嚴格按照ACE-Q100標準進行研發(fā)設計芯片產(chǎn)品。
目前，芯馳科技已經(jīng)獲得ISO 26262:2018版的功能安全管理體系認證，成為中國為數(shù)不多通過ISO 26262功能安全管理體系認證的半導體企業(yè)之一。
不難看出，芯馳保持了對汽車作為出行工具最原始的敬畏，畢竟移動終端的前提需要是安全的移動。這一點在造“芯”熱的浪潮中顯得難能可貴。
據(jù)了解，芯馳目前已經(jīng)與多家OEM和Tier1進行戰(zhàn)略合作，今年下半年將實現(xiàn)小批量測試，預計明年產(chǎn)品可以正式上車。
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