车东西(公众号:chedongxi)作者|James编辑|平淡的帅哥10月28日下午3:36,国内首颗7nm车规级座舱芯片“龍鹰一号”成功流片来到芯擎科技的上海实验室。不到半小时,
车东西(公众号(chedongxi ) ) )。
作者| James
编辑|浅薄的帅哥
10月28日下午3:36日,国内首款7纳米车规级座舱芯片“龙鹰一号”来到核心发动机技术上海实验室。 不到30分钟,“龙鹰一号”就顺利点亮了。
与此同时,该芯片也被送到吉利汽车集团首席执行官清家阅读的办公室。
日前,在“智能吉利2025”战略发布会上,清家解读说:“该芯片在完成车规级认证后,预计明年量产。”
这意味着,布局吉祥的多年自我研究芯片正在走向成熟。 亿咖啡通、安谋中国注资成立仅两年多的核心发动机技术第一批芯片成功后,将于明年三季度实现量产,明年年底实现前车之鉴。 在智能汽车的浪潮中,吉利已经站在时代的前沿。
《龙鹰一号》电影成功后,车上的东西最先采访了芯擎科技CEOmndh博士。 他向车的东西讲述了芯发动机科技的创立故事,同时也首次揭示了“龙鹰一号”的研发历史和批量生产装甲车的详细情况。 在核心引擎技术不到300人的研发团队中,迄今为止成功实现流芯片的芯片数量达到200多个,几乎每人一个芯片。 与此同时,“龙鹰一号”的性能可达到相同7纳米工艺的高通量8155芯片,达到行业领先水平。
那么,“龙鹰一号”成功的背后,还有不为人知的细节吗? 性能怎么样,量产装甲车计划怎么样? 吉利汽车对自研芯片的野心有多大? 车在与mndh博士深入交流后,找到了问题的答案。
一、不到三年流片成功 首批芯片全部点亮
从2018年9月核心引擎技术成立,到最近一部电影的成功,“龙鹰一号”的实际研发时间还不到三年。
“龙鹰一号”采用7纳米的工艺制造,在83平方毫米的芯片内集成了88亿晶体管。 与顶级的7纳米芯片——苹果a13 bionic相比,苹果在98.5平方毫米的面积上只集成了85亿晶体管,“龙鹰1号”的晶体管密度比苹果最强的7纳米芯片A13还要高
至于为什么要制造7纳米芯片而不是国内汽车芯片行业常见的16纳米以上工艺的芯片,mndh博士认为,最根本的原因是对汽车智能座舱计算力的需求越来越高。
核心引擎技术CEOmndh博士
目前,智能座舱芯片中,采用7纳米工艺的寥寥无几,其中一款明星产品为高通骁龙8155芯片。 今年,该芯片已在吉利星越l、广汽也拉、小鹏P5、威马W6等多款量产车型上搭载。 先进流程、高计算能力的智能客舱芯片的出现,旨在“杀死”车内的手机支架。
因此,核心引擎技术成立之初,研发团队就已经明确了开发7纳米智能座舱芯片的目标,并制定了研发时间表。
mdh博士表示,相对于10纳米芯片的开发,7纳米芯片的开发存在非常多的挑战。
面临最直接的问题是公司能否做好。 mdh博士表示,“龙鹰一号”是由台湾积体电路制造代工生产的,国内只有核心发动机技术才能使用台湾积体电路制造7纳米生产线的汽车芯片企业。
同时,也需要考虑芯片成本。 mndh博士表示,在大规模生产阶段,7纳米芯片的成本没有明显变化,反而研发过程的成本相对较高。 把研发成本分摊到各个芯片上,其实7纳米芯片在性能和成本上很平衡。
解决周边困难后,研发团队的7纳米芯片设计经验也是一个难题。 mdh博士比喻了“如果建筑师只盖了10层楼,那就很难盖100层楼”的形象。 因此,核心引擎技术的7纳米芯片研发团队必须了解丰富的芯片研发经验和车规芯片的设计流程。
因此,2019年4月mndh博士加入核心引擎技术时,组建了780人的核心研发团队。 都是mndh博士在芯片行业从事研发几十年形成的中坚力量。 根据mndh博士的话,“这是一支可以进行艰苦战斗的队伍。 ”目前核心引擎技术开发团队已扩大到近300人。
首先要说这个团队的组成,研发人员大多有飞思卡尔、AMD、高通量、NVIDIA、瑞萨电子、海思、展锐等国内外头部芯片企业的研发经验。 在加入核心引擎技术之前,很多研发人员已经有10~15年的芯片行业研发经验。 芯片架构、设计、软件架构、设计专家汇聚核心引擎技术后,研发进展明显加快。
mndh博士介绍说:“核心引擎技术拥有的核心团队将芯片开发的时间至少缩短两年。”
上周四(10月28日),“龙鹰一号”首个芯片流返回核心引擎技术上海实验室。
龙鹰一号
mndh博士说,这个芯片就像整个团队的宝宝,出生前我们每个人都很紧张。 在芯片返回实验室之前,实验室的PCB板已经进行了大量的车轮测试,保证了外部硬件的性能表现。
“只用了不到半个小时,芯片接通后就顺利点亮了,每个人都很兴奋。 尤其是看到系统在屏幕上运行,大家都很高兴。 ”mdh博士这样说。 “第一个芯片顺利点亮后,第二个芯片
也能跑起来,第一批返回接近20颗芯片,运行都没有问题。”
至此,国内首颗7nm车规芯片流片成功。
三天后,也就是10月31日,吉利汽车宣布了“智能吉利2025”战略,并首次亮相了“龍鹰一号”。
吉利汽车集团CEO淦家阅
谈到芯擎科技为什么能有这么快的研发速度,mndh博士说道,团队实力强大、团队研发效率高,以及团队非常坚定地做7nm芯片是获得成功的关键。说到底,做芯片必须要一个强大的团队。
mndh博士说:“造芯片一定要从比较高的位置开始做,第一,能在行业中能起到领军作用;第二,能有好的毛利收入;第三,好的平台才能吸引更多好的人才做出好的产品。”
二、性能对标高通旗舰 吉利将大范围装车
吉利汽车集团CEO淦家阅的演讲中,首次公布了“龍鹰一号”的参数。这颗芯片采用7nm制程,芯片面积仅有83平方毫米,集成了87层电路、88亿个晶体管。
这颗7nm SoC,就是要全方位对标高通的8155芯片。“龍鹰一号”的CPU算力能够达到90~100K DMIPS,GPU算力900+GFLOPS,NPU算力达到8TOPS。此外,还有显示处理器VPU、DDR5内存、PCIe 3.0通道、UFS存储以及DSP处理器等。
龍鹰一号性能参数
“龍鹰一号”的CPU采用Arm Cortex-A76核心,拥有很强的整数和浮点运算性能,能够辅助提升机器学习时的综合性能。此外,更高的主频能够以非常优秀的效能比实现计算。
GPU部分采用多核心策略,通过提升微架构效率,并且配置大容量的缓存。在相同的时钟速度下,浮点运算、纹理和像素吞吐量都得到更好的提升。
此外,“龍鹰一号”还配备了一个显示处理单元(VPU),通过在固定功能硬件中进行迭加、旋转、高品质缩放等图像处理任务,能够减少GPU的工作负载,图像显示会更加绚丽。
在AI性能方面,“龍鹰一号”专用AI处理器,采用适用于AI算法的指令集,通过指令驱动向量处理单元、固定AI算法处理单元,能够实现复杂网络的组合的操作。例如,在AR导航内可以高效识别出道路标识、交通标识,并可以有效准确的实现对象分离操作。
mndh博士介绍,“龍鹰一号”不仅会负责中控屏幕的计算与显示,还会负责汽车仪表、功能屏幕甚至HUD的显示。“龍鹰一号”支持输入11路相机数据,最高可支持7块高清显示屏显示。
这就要求,芯片的性能以及安全性、稳定性方面都要有优秀的表现。
在实际应用中,“龍鹰一号”会同时运行三个操作系统,分别是仪表的RTOS操作系统、HUD的Linux系统以及中控屏幕的安卓系统。
mndh博士对“龍鹰一号”的性能非常有信心:“国内肯定没有比我们这么好的芯片,如果要做出来,至少是三年以后。”
mndh博士透露,“龍鹰一号”流片成功后,将持续做性能优化以及安全性、稳定性验证。明年三季度,“龍鹰一号”将实现量产,明年年底就会前装量产上车。
他说道:“目前,芯擎科技的部分研发团队已经投入到下一款产品的研发中。其他研发人员正在对流片成功的‘龍鹰一号’进行性能测试和软件调优。”
谈到量产上车的首款车型,mndh博士表示现在已经确定是吉利旗下的一款车。
他说道:“吉利旗下的热门车型,包括领克在内的子品牌都会搭载我们的芯片。”
三、吉利实现造芯梦 中国是ARM上车突破口
2016年,羞涩的秋天和勤劳的发卡共同创立了亿咖通科技,聚焦车载芯片、智能座舱和智能驾驶等技术,打开了吉利汽车智能网联的大门。
2018年,亿咖通看到了汽车智能化、电气化的价值,而这些价值需要自研芯片实现。与此同时,特斯拉等智能化领域领先的车企已经开始布局自研芯片。汽车行业内逐渐形成一个共识,要让汽车实现功能上的差异化,必须要自研芯片。
mndh博士介绍,当时安谋中国(ARM中国)同样有进入汽车领域的意愿。然而,欧洲和美国两大汽车市场的汽车芯片巨头非常强势,ARM的先进IP难以进入汽车行业。因此ARM找到了中国这个突破口,希望能够将其先进IP应用于汽车。
2018年底,亿咖通和安谋中国等公司共同出资成立芯擎科技,公司专注于设计、开发并销售先进的汽车电子芯片。
mndh博士介绍,“龍鹰一号”中除了大的IP是使用ARM的核心之外,有很多都是自研的。
mndh博士说道:“芯片最重要的是架构,需要在设计的时候做进优秀的核心。在‘龍鹰一号’中创新型的IP已经申请授权。”
芯擎科技办公区域
2019年4月,mndh博士加盟芯擎科技,并出任CEO。加盟芯擎科技之前,mndh博士曾任华芯通半导体首席执行官,SanDisk亚太区销售副总裁,Freescale半导体销售和市场副总裁兼亚太区总经理,在芯片行业从事研发工作已经近30年。
目前,芯擎科技在武汉、北京、上海以及美国都设立了研发中心。mndh博士介绍,几个研发中心是根据人才的特点和专长安排分工,且都有软件、硬件团队。其中北京、上海研发中心的各有上百名研发人员,武汉研发中心有六七十人。
芯擎科技已经有了明确的产品规划。mndh博士透露,接下来芯擎科技将自研自动驾驶芯片,面向L2/L3级自动驾驶。而对于未来汽车,mndh博士认为会是一个移动的服务器,芯擎科技未来会做汽车大脑,也就是车载中央计算芯片。
芯擎科技产品方案
在芯擎科技的规划中,还有中央网关处理器和车规级MCU。也就是说,芯擎科技要做汽车会用到的大部分主要芯片。
吉利汽车集团CEO淦家阅此前表示,2024到2025年,吉利会陆续推出5纳米的车载一体化超算平台芯片,以及高算力自动驾驶芯片,算力达到256TOPS。
结语:国产汽车芯片加速迈向先进制程
在智能汽车大潮中,车企已经认识到软件和服务的重要性,然而硬件同样也是重要一环。2019年,特斯拉推出自研自动驾驶电脑Hardware 3.0,至今仍是汽车行业的头部自动驾驶硬件,同时也能实现更多自动驾驶功能,自研芯片的意义不言而喻。
近年来,国内芯片行业遭遇挫折,也正催生一批汽车芯片的新势力。除芯擎科技外,地平线、黑芝麻智能、芯驰科技等芯片企业也正将智能座舱、自动驾驶、中央网关芯片带入汽车行业。国内汽车芯片业正一步步迈向先进制程,造芯梦正逐步实现。