最近，吉利投資成立芯片公司智芯科技的消息見諸報(bào)端，又吸引一波外界對(duì)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(jì)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(jí)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(hào)”。芯擎科技方面透露，目前“龍鷹一號(hào)”在吉利主力車型上進(jìn)行充分、全面和大批量應(yīng)用測(cè)試，預(yù)計(jì)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(jí)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(hào)’真正達(dá)到了我們的設(shè)計(jì)要求，各項(xiàng)性能指標(biāo)可與國際先進(jìn)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。”芯擎科技董事兼首席執(zhí)行官汪凱對(duì)《中國汽車報(bào)》記者表示。官方資料顯示，“龍鷹一號(hào)”內(nèi)置8個(gè)CPU核心，14核GPU，達(dá)到AEC-Q100 Grade 3標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)高達(dá)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(shí)時(shí)應(yīng)用要求，這使得其能夠直接對(duì)標(biāo)目前國際最先進(jìn)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(dá)到手機(jī)的水準(zhǔn)，都需要7nm芯片來實(shí)現(xiàn)，7nm制程是高算力車規(guī)級(jí)芯片的必然趨勢(shì)。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(shì)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(jìn)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(shí)，汪凱這樣對(duì)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。現(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(jìn)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(jì)劃。
“相比手機(jī)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(jī)匹配，才能真正讓車機(jī)達(dá)到手機(jī)的性能。汽車空間比手機(jī)大很多，功耗也會(huì)更大，而更先進(jìn)的制程可以實(shí)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(jià)格與面積直接相關(guān)，長遠(yuǎn)來看，量產(chǎn)以后隨著生產(chǎn)能力與良品率的提升，先進(jìn)制程的芯片成本優(yōu)勢(shì)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(jī)等移動(dòng)設(shè)備上，少數(shù)用在PC、智能汽車等設(shè)備上。
先進(jìn)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(shì)下，尤其自動(dòng)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(duì)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(jí)，成為黃金生存法則。
“高算力芯片被認(rèn)為是推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)變革的最重要因素之一。隨著汽車對(duì)算力的需求不斷提高，今后芯片的設(shè)計(jì)基本上都是朝更先進(jìn)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(jì)算能力，直接決定著汽車安全與駕駛體驗(yàn)，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(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)車身的控制。他認(rèn)為，市場對(duì)汽車智能座艙運(yùn)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(dòng)駕駛是被非?？春玫摹百惖馈薄?
不過，高級(jí)別自動(dòng)駕駛也對(duì)汽車智能化技術(shù)的演進(jìn)形成挑戰(zhàn)。據(jù)介紹，當(dāng)產(chǎn)品達(dá)到10nm級(jí)別制程時(shí)，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(jìn)越好，但是由此帶來的挑戰(zhàn)也會(huì)越來越大。”汪凱表示，以7nm為例，產(chǎn)品本身的設(shè)計(jì)要求更高，除要更好地掌握芯片架構(gòu)、工藝節(jié)點(diǎn)外，還需解決設(shè)計(jì)過程中的帶寬、存儲(chǔ)等問題，并且前期投入較大；而且，車規(guī)級(jí)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(jì)、流片等在內(nèi)的諸多困難。
芯片制程越先進(jìn)，芯片的生產(chǎn)難度就越大。要想實(shí)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(cè)試驗(yàn)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(tái)積電和三星，其中，EUV光刻機(jī)是芯片制造的核心，目前全球僅有荷蘭ASML掌握該項(xiàng)技術(shù)?！拔磥恚€需產(chǎn)業(yè)及政策的共同助推解決芯片制程進(jìn)一步發(fā)展的阻礙。”汪凱表示。據(jù)悉，“龍鷹一號(hào)”也是國內(nèi)惟一由臺(tái)積電代工生產(chǎn)的車規(guī)級(jí)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(shì)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(jī)會(huì)。回首剛剛過去的2021年，汽車“芯片荒”客觀上也促使我國加強(qiáng)自主研發(fā)、擴(kuò)大產(chǎn)能等工作的推進(jìn)，行業(yè)板塊的成長預(yù)期不斷升高。短短一年時(shí)間，涌入芯片制造領(lǐng)域的資金就達(dá)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(qiáng)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(jī)最終會(huì)得到解決，但更重要的是創(chuàng)新，只有不斷進(jìn)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(jí)芯片，大家應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到，高技術(shù)含量的芯片十分重要，是汽車智能進(jìn)化的核心驅(qū)動(dòng)力，因?yàn)槟軌蛟O(shè)計(jì)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(gè)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(huì)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(dá)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(cè)廠，以及下游的一級(jí)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(fèi)者對(duì)智能汽車的多樣化需求?！蓖魟P表示。
“‘龍鷹一號(hào)’只是我們的一個(gè)起點(diǎn)，為助力智能汽車演進(jìn)，芯擎科技的下一代產(chǎn)品——‘龍鷹二號(hào)’和‘龍鷹三號(hào)’也在同步規(guī)劃中?！睋?jù)汪凱介紹，目前，芯擎科技規(guī)劃了智能座艙芯片、自動(dòng)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(dòng)駕駛應(yīng)用的“龍鷹二號(hào)”系列產(chǎn)品正在設(shè)計(jì)過程中，該款芯片將在現(xiàn)有的DMS等功能上做進(jìn)一步擴(kuò)展，優(yōu)化視覺處理、算力等，以滿足更多L2＋＋自動(dòng)駕駛功能，預(yù)計(jì)2024年推出。另外，部分研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員已經(jīng)投入到第三代產(chǎn)品“龍鷹三號(hào)”車載中央處理器芯片的預(yù)研中。