高通领跑、追赶者众,智能座舱SoC竞争升级

安全观察家 2022-06-24

soc高通骁龙智能化技术

4748 字丨阅读本文需 11 分钟

2015年,在国内互联网经济发展得如火如荼的时刻,汽车“新四化”概念被正式提出。彼时,汽车“新四化”被认定为智能化、电动化、电商化和共享化。

在后来演变过程中,“互联化”替代“电商化”,成为新的行业趋势。时至今日,回头再看汽车“新四化”概念,可以发现:“共享化”已然略显落伍,“互联化”则发展相对缓慢。

但可喜的是,从2020年开始,“电动化”引领新能源汽车市场爆发,而以自动驾驶、智能座舱为代表的“智能化”更是成为如今车企竞争的关键领域。相比于自动驾驶以及其底层AI技术可实现性长期以来存在的质疑,智能座舱作为智能汽车的标配目前已经成为行业内外的共识。

严格来说,智能座舱是包括操控系统、娱乐系统、空调系统、通信系统、座椅系统、交互系统、感知系统的所有模块。目前来看,智能座舱渗透率正在不断提升。根据高工智能汽车研究院监测数据显示,2022年1-4月中国市场(不含进出口)乘用车前装数字联网座舱新车上险量为244.06万辆,同比增长28.36%;前装搭载率为42.57%,同比增加近15个百分点。

而随着传统座舱向智能座舱升级,汽车座舱算力和功能需求正在急剧上升,传统的MCU芯片渐渐难以满足需求,而能够满足现有功能和后续升级空间的智能座舱芯片SoC正在成为市场亟需的核心产品。

不难发现,智能座舱已经成为中高端车辆的新刚需。在这种情况下,算力更高、更为安全可靠的智能座舱芯片,也成为了车企新车宣传的新卖点。

可以合理预计,正如智能手机时代的发展,智能座舱芯片正在成为一片广阔蓝海。随着这个蓝海市场的起步,全球半导体企业们开始了新一轮跑马圈地。谁将成为智能汽车时代的SoC龙头,让我们拭目以待。

智能座舱:高端车市场的新刚需

“全球汽车产业在基础领域呈现出电动化、智能网联化,体验上呈现安全健康化、节能降耗化,在产业生态领域呈现出绿色低碳化、数字化、共享化、生态化和产业集聚化不可逆转的转型趋势。”一汽集团党委副书记王国强强调。

汽车智能化的趋势正在演进。即便是传统汽车厂商,也在积极拥抱智能汽车。吉利集团李书福曾断言,当前汽车产业的边界已经被颠覆,汽车的核心竞争力是智能化和电动化,而智能化和电动化的核心是芯片和操作系统,目前一辆高端汽车已经搭载超过一亿行代码,远超飞机、手机、互联网软件等等。

其中,智能座舱是众多车企和上游配套芯片厂家作为进入汽车智能的切入口。有厂商告诉集微网,“在目前的情况下,智能座舱是刚需。不管什么车,燃油车也好,电动车也好,一定会有智能座舱,甚至包括智能驾驶等等。从上游的角度出发,肯定要满足市场的刚需。”

现阶段不同终端厂商将其认知范围内摸索到的智能座舱相关功能都放在这个范围内。而功能越多,对芯片的算力和安全、可靠等方面也提出了更高的要求。

业内人士指出,为了给用户更好的智能化体验,关键在于芯片、软件操作系统和技术数据,而芯片则是撑起智能科技生态网的基石和驱动力。好的芯片将使车具备更出色的数字化和智能化体验。

智能座舱芯片市场变革在即

当前,智能座舱正在加速从单一功能的升级,逐步向大算力域控、更多人机交互功能以及深入融合进行演进。在这一过程中,传统汽车的功能芯片已经无法满足需求,大算力智能座舱SoC芯片的需求大幅高涨。

此前,市场上大部分在售车型的座舱芯片主要由NXP、TI、瑞萨、联发科等厂商供货,但近两年来,包括广汽、吉利、长城、蔚来、小鹏等新旧势力车企纷纷搭载高通8155芯片。这背后的核心原因在于,“软件定义汽车”需要先进的汽车硬件架构和强劲的算力支持,智能化程度越深,座舱对主控芯片的算力要求也越高。

芯擎科技董事兼CEO汪凯博士曾表示,要打造一个更好用户体验感的智能座舱系统,首要条件就是智能座舱芯片的算力要向手机看齐。而要实现非常自然、流畅的交互体验,则需要足够的AI算力和相应的AI算法作为支撑,传统的车内娱乐芯片已经不能够满足智能座舱的计算能力需求。

因此,伴随着整车电子电气架构加速由分布式向集中式演进,接下来的一段时间内,传统低算力芯片将加速被高性能座舱SoC替代。

高工智能汽车研究院监测数据显示,2021年度中国市场交付乘用车搭载信息娱乐的占比已经超过80%,其中,NXP、TI、全志、杰发等传统低算力芯片占比超过50%。这意味着,高性能座舱SoC替代市场巨大。

“龍鷹一号”是芯擎科技推出的国内首款7nm车规级高算力多核异构智能座舱高端处理器,内置8个核心CPU、14核心GPU以及8 TOPS AI算力的NPU,可以实现90K DMIPS的CPU算力和900GFLOPS的GPU算力,性能指标可以对标目前国际市场上最先进的产品。

与此同时,“龍鹰一号”智能座舱芯片为智能座舱集成了“一芯多屏系统”,同时整合了语音识别、手势控制、液晶仪表、HUD、DMS以及ADAS融合等功能,让驾驶人享受更直观、更富个性化的交互体验。

业内人士认为,自主品牌车企已经逐渐开始接受国产芯片,未来几年内,一批提前布局集中式电子电气架构主控芯片的厂商将开始享受红利。

逐渐模糊的消费级和车规级边界

长期来看,这并不意味着高通可以稳稳坐牢智能座舱芯片老大的位置。

事实上,考虑到智能座舱SoC在散热、性能等要求上远低于智能手机SoC,智能座舱SoC市场远未形成定局。但可以肯定的是,智能座舱SoC市场集中程度将远远低于智能手机SoC市场。

同时,在智能座舱芯片应用上,消费级产品向车规级产品转向的技术壁垒并不算高。也即是说,至少在智能座舱芯片上,消费级和车规级的边界并没有那么明确。

正如上文所言,目前智能座舱领域的主要玩家,均来自于消费电子时代。高通、联发科、华为等智能座舱芯片产品均是基于消费级芯片改造而来,通过车规级认证来实现量产上车。

此外,更有“艺高胆大”的车企直接采用消费级芯片,来实现智能座舱的功能。

电动汽车领导者特斯拉此前采用了英特尔的Atom A3950芯片,而在今年,特斯拉Model 3和 Model Y均已转向AMD,换装了AMD Ryzen V1000系列芯片。值得注意的是,AMD Ryzen V1000系列芯片属于消费级芯片,此前应用于掌上电脑等产品,游戏娱乐功能极为强大。

而在国内,比亚迪也并未直接采用高通的车规方案,而是走了一条特立独行的路。目前,比亚迪旗下车型均采用了高通的消费级SoC产品,如旗下畅销的比亚迪汉,采用的是高通625芯片,比亚迪宋plus采用的为高通665芯片,2022年以后比亚迪5G平台将采用高通690等芯片。在消费级芯片应用于智能座舱领域,比亚迪探索出了一条独特的发展之路。

从目前市场反馈来看,比亚迪采用消费级SoC产品作为智能座舱核心芯片,也得到了市场的认可。这得益于两个原因:第一,目前比亚迪并不主打智能属性,因此可以采用高通625或高通665芯片。第二,目前消费者是从燃油车糟糕的车机体验转过来的,对更强大的车机系统感知不足,因此对车机芯片要求并不高。

固然消费级芯片应用于车机仍然拥有广阔的空间。但随着更多智能座舱功能成为标配,比亚迪势必也将采用更高性能的芯片来升级自身的车机系统。

座舱芯片竞争格局:产品生命周期短,市场变化快

有主机厂人士认为,车用芯片作为新能源智能网联汽车的核心,正向着大算力、低延迟、小功耗、定制化、先进工艺方向不断进化发展。

芯片的高算力对汽车智能化尤为关键,亿咖通科技沈子瑜指出,亿咖通是从汽车行业出来的团队,未来的竞争是技术的竞争,是智能电动化的竞争。从娱乐系统到整个中央运算平台系统,它主要是以软件为核心,要把软件做好需要非常重要的根基,就是高性能计算芯片。

高算力是一颗智能座舱芯片该有的特征之一,这也是目前芯片厂商的共识。“汽车行业要想往智能化走,芯片没有高算力,就没有办法真正地让汽车智能起来。”芯片相关人士指出。

在座舱SOC芯片市场上,除了NXP、瑞萨、德州仪器等传统厂商外,还有高通、英伟达、英特尔等厂商凭借在消费市场积累的财力和芯片领域的能力,布局相关的座舱芯片。

不过,智能座舱市场变化很快,SoC芯片迭代速度也很快,且每一代的生命周期都很短。前述人士指出,“一定要让座舱芯片用到客户车型里去,跟随是没有用的,在汽车领域,进不去车企的供应链体系,这一代就结束了,就要重新开始下一代产品。”

生命周期短,出货量不高,这使得研发成本很难摊薄,对芯片厂商而言,这是个高门槛的领域。

以NXP为例,在2016年之前,NXP靠i.mx6芯片曾经几乎垄断座舱,主要客户包括长安、丰田、日产、PSA、福特等中低端车型。不过,随着座舱性能提升,ARM推出更强的Cortex-A78,这需要先进制程架构支持,NXP一贯强调成本控制,对于先进制程NXP无力跟进。2013年9月发布NXPi.mx8后再无这系列的产品更新,只拿下福特一个大客户和少数几个中国小客户。向上无法突破,向下也没价值,曾经的座舱芯片龙头NXP已成“昨日之星”。

NXP的谢幕,与高通入局汽车领域有一定的关系。2016年CES大展上,高通820A正式发布,可谓惊艳,吸引了大众、路虎、小鹏等一系列厂家采用。但是,市场很快就发现4核的产品不够用,高通凭借堆核的能力,推出了8核的第三代产品SA6155P、SA8155P和SA8195P,其中SA8155P对应的手机平台是骁龙855,性能强劲,成为了众多主机厂的“新宠儿”。

8155:网红芯片是如何炼成的?

现阶段,市场的当红座舱SoC芯片非8155莫属。从十万级别的MG5天蝎座,到三十万级别的领克09,再到五十多万的蔚来旗舰轿车ET7,都有它的身影。

在高通第三代产品中,SA6155P性能不突出,而SA8155P采用8核设计,3个中核为Kryo 435,运行频率2.1GHz,一个Kryo 435大核,运行频率2.4GHz,4个Kryo Silver小核,运行频率1.8GHz,一个Adreno640 GPU。该芯片最多支持6个摄像头,连接4块2K屏幕或者3块4K屏幕,支持WiFi6,支持5G及蓝牙5.0。

除了这些性能之外,SA8155P还是第一款7nm汽车座舱SoC芯片,对功耗管理有更优表现。业内人士告诉集微网,“车里面的环境更差、工况更恶劣,对芯片的要求很高。所以提升算力的同时要控制功耗,一定要用比较好的制程来做这件事。这也是芯片厂商选择7nm工艺来做座舱芯片的原因,在7nm的制程下,才有机会把芯片的功耗做好。”

从市场发展趋势来看,“一芯多屏”式智能座舱方案正成为市场主流。在成本控制层面,与“多芯多屏” 方案相比,“一芯多屏”方案的总成本更低。而且,采用一颗8核8155比2颗或多颗芯片在方案设计上更简洁,更有成本优势。

不过,2020年下半年蔓延至今的缺芯潮也让8155这颗芯片供货紧缺,但这反而成就了它的“稀缺性”。

值得一提的是,岚图汽车借着高通8155芯片紧缺,为客户发了一波“福利”。岚图汽车在4月29日官宣为岚图FREE为用户提供“智享无忧包”,通过更换8155车机硬件系统,而且这项服务,新老用户都能选购。从5月1日开放购买,在8月1日之前会给出优惠价4999元。

笔者从海外供应商网站了解到,目前SA8155P汽车开发平台的售价为2995美元,折合人民币价格在2万元左右,相比之下,4999元的价格确实优惠。不过,也有车企人士告诉笔者,“目前,从采购那边了解到的信息是,SA8155P的期货价格含税420元左右,现货的话要成倍加价。”

靠着自身性能和功耗管理能力,以及在芯片缺货期间岚图等国内众多车企的“福利”,更加深了8155芯片在消费者心中“神U”的形象。

正在追赶的竞争者

除原有智能手机SoC巨头和走消费替代路线的特斯拉和比亚迪之外,更多智能座舱芯片企业正在迎头赶上。综合来看,这些企业主要可以分为两类:智能座舱芯片新势力和消费SoC转向汽车领域的企业。

在智能座舱新势力中,杰发科技、芯擎科技和芯驰科技目前展现出了极强的发展势头。杰发科技是四维图新旗下专注于汽车电子的企业,其智能座舱芯片AC8015已于2021年3月实现前装量产,在国内入门级智能座舱芯片市场的份额不断成长,截至2021年底累计出货已超20万片。

而芯擎科技作为吉利旗下亿咖通和安谋中国共同建立的本土芯片企业,继承了亿咖通E系列智能座舱芯片的基础,在2021年推出了首款车规级纳米智能座舱芯片SE1000(龍鹰一号),将应用于吉利的新车型上。

芯驰科技在2020年发布智能座舱芯片X9,并在2021年发布升级版芯片X9U。X9U处理器支持10个独立全高清显示屏,并且不同的屏幕之间支持共享和互动。不过截至目前,芯驰科技智能座舱芯片产品尚未量产上车。

除此之外,面对智能座舱SoC的发展机遇,国内多家消费级SoC企业也推出了智能座舱芯片产品。如瑞芯微,作为国内消费级和工业级SoC第二梯队企业,其产品广泛应用于平板电脑、Chromebook、机顶盒、安防等等。在今年3月,瑞芯微发布了智能座舱解决方案RK3588M,可实现“一芯多屏”,但相比较于头部产品,瑞芯微此款芯片综合性能并不出色。

此外,同为国内消费级SoC领先企业的全志科技也推出了T7/T5系列车规级产品,并实现了大规模量产。

其中,T7芯片是第一颗通过车规认证的国内自主平台型SoC芯片,可以满足信息娱乐系统、数字仪表、360环视系统、ADAS、 DMS、流媒体后视镜、云镜等多个不同智能化系统的运行需求。据全志科技表示,目前公司旗下车规级产品已应用于长安、上汽、一汽等前装车厂,同时在后装市场也已经实现大规模量产落地。

总的来说,目前智能座舱芯片的技术发展趋势和市场发展格局并未确定。虽然高通在智能座舱芯片领域展现出了极强的统治力,但汽车市场的特点、以及座舱芯片的技术壁垒和应用场景决定了竞争者仍有极大的发展机会。

换句话说,在现阶段的智能座舱芯片市场上,一切皆有可能。

来源:读懂财经,高工智能汽车,爱集微APP

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