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7nm車(chē)規級芯片從締造走向量產(chǎn)——對話(huà)芯擎科技董事兼CEO汪凱博士

發(fā)布時(shí)間:2022-08-25 作者:周琦 創(chuàng )投智庫

汽車(chē)正從交通工具,演變成一臺具備移動(dòng)功能的服務(wù)器。


汽車(chē)智能化的核心是車(chē)規級芯片,控制導航、變速巡航等指令,其國產(chǎn)化率目前不足5%。


去年年底,芯擎科技推出國內首款7nm(納米)車(chē)規級智能座艙多媒體芯片“龍鷹一號”。今年下半年,該芯片將實(shí)現量產(chǎn),部署到吉利旗下品牌的新車(chē)中。


“龍鷹一號在設計、工藝和性能等方面,對標國際市場(chǎng)上最先進(jìn)的產(chǎn)品,實(shí)現了國產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域突破?!毙厩婵萍级录鍯EO汪凱博士在接受《21CBR》記者采訪(fǎng)時(shí)表示。


芯擎還很年輕,2018年,由吉利控股集團投資的億咖通科技、半導體IP廠(chǎng)商安謀中國等共同出資成立。


近日,公司完成近十億元A輪融資,為今年上半年,汽車(chē)芯片設計領(lǐng)域在國內斬獲的最大單筆融資。



7nm起點(diǎn)



汪凱在芯擎科技成立初期,就立志要做7nm芯片。


原因很簡(jiǎn)單——“芯片國產(chǎn)化不能只取代傳統車(chē)規芯片,還要驅動(dòng)市場(chǎng)需求,做真正滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)升級的產(chǎn)品?!?span style="margin:0px;padding:0px;outline:0px;max-width:100%;box-sizing:border-box !important;overflow-wrap:break-word !important;text-align:center;letter-spacing:1.3px;">


汪凱畢業(yè)于美國伊利諾伊大學(xué),獲電氣工程和計算機科學(xué)博士學(xué)位,在半導體行業(yè)擁有超25年的從業(yè)經(jīng)驗,曾任華芯通半導體CEO、國際頂級半導體公司Sandisk全球銷(xiāo)售副總裁及亞太區總裁等。


隨著(zhù)智能汽車(chē)的演進(jìn),屏幕數量越來(lái)越多、分辨率越來(lái)越高,保障每一塊屏幕流暢運行不卡頓,對芯片性能具有極高要求。


注:車(chē)機測試畫(huà)面僅用于展示開(kāi)發(fā)效果,版權歸所有權人


從算力和功耗角度看,7nm制程是高算力車(chē)規級芯片的必然趨勢,能幫助汽車(chē)車(chē)機性能達到手機水準。


當前市場(chǎng)應用的主流產(chǎn)品以7nm為主,包括眾多造車(chē)新勢力在內的車(chē)企們,正將目光轉向高算力的智能座艙芯片。沒(méi)有7nm,很難進(jìn)入車(chē)企下一代產(chǎn)品的配套體系內。


一同入局的競爭者非常多,大部分廠(chǎng)商選擇16nm或28nm的工藝制程,極少?lài)a(chǎn)廠(chǎng)商采用7nm工藝制程,更別提一家初創(chuàng )企業(yè)了。


“在車(chē)規級智能座艙芯片領(lǐng)域,7nm工藝制程代表了目前行業(yè)的領(lǐng)先水平?!蓖魟P回憶道,“當時(shí)還被友商感慨,(芯擎)膽子真大!”


芯擎要克服研發(fā)、設計、流片等諸多困難,包含芯片架構、工藝節點(diǎn)、帶寬、存儲等問(wèn)題。


汪凱舉了個(gè)例子,“車(chē)規級7nm芯片的安全標準非常高,手機可以死機,但汽車(chē)必須有偵測和處理錯誤的機制,需要滿(mǎn)足AEC-Q100、ISO 26262等功能安全標準?!?


想靠7nm打開(kāi)市場(chǎng),芯擎站在了高起點(diǎn)上。



汪凱帶領(lǐng)團隊專(zhuān)注于自主研發(fā),提高芯片設計軟硬件一體化的核心技術(shù)能力。


包括硬件加速器、硬件信息安全處理模塊、圖像處理等,芯片級安全如功能安全和信息安全等;優(yōu)化多核架構和易構計算方面,提供高速互聯(lián)和高速接口,低功耗及電源管理,含實(shí)時(shí)操作系統,快速啟動(dòng)技術(shù)和虛擬化技術(shù)。


令他驕傲的是,經(jīng)過(guò)兩年多的埋頭苦干,龍鷹一號芯片于去年實(shí)現了一次流片即成功?;仄诌_上海實(shí)驗室后,10分鐘CPU啟動(dòng),半小時(shí)內被順利點(diǎn)亮,24小時(shí)全速打通,48小時(shí)多核操作系統實(shí)現穩定運行。


團隊協(xié)力



“(芯片成功研發(fā))有自身和外部雙重原因?!蓖魟P分析道。


公司團隊70%以上擁有碩士或博士學(xué)歷,研發(fā)人員大多有10-15年飛思卡爾、AMD、高通等頭部芯片企業(yè)研發(fā)經(jīng)歷。目前,芯擎工程師數量超300。


除了自研的核心算法和IP,芯擎還與多位合作伙伴合作開(kāi)發(fā)項目,從需求定義、車(chē)載系統設計,到集成測試,形成從產(chǎn)品定義到市場(chǎng)應用的閉環(huán)模式,發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同效應。


“龍鷹一號在兩年多時(shí)間內,完成適配研發(fā)并快速走向量產(chǎn),得益于吉利、億咖通科技、安謀中國、一汽等的鼎立支持和通力合作?!蓖魟P表示。


“龍鷹一號”能為智能座艙應用做什么?


它能讓消費者在新能源汽車(chē)里,操控有限空間的多塊顯示屏,實(shí)現流暢的車(chē)機運行和操作體驗。簡(jiǎn)言之,主駕駛開(kāi)車(chē)、導航,同時(shí)副駕駛玩電子游戲,后排看電影、智能語(yǔ)音通話(huà)等。



以游戲功能為例,其GPU渲染算力和多種圖形硬件加速單元,在高清視頻流暢播放的同時(shí),支持3D游戲迅捷平滑操作,高帶寬、低延遲的LPDDR5內存帶寬,保證多屏之間數據的實(shí)時(shí)交換。


汪凱告訴《21CBR》,該芯片集成87層電路、88億顆晶體管,芯片內置8個(gè)CPU(中央處理器,整數計算力可達90K)、14個(gè)GPU(圖形處理器,浮點(diǎn)計算能力可達900G)、可編程NPU內核,INT8算力達8TOPS,并擁有強大的VPU、ISP、DPU、DSP集群。


龍鷹一號內置符合國密算法的信息安全引擎,保障用戶(hù)的信息安全需求;內置功能安全島,安全級別可達ASIL-D,實(shí)時(shí)監控系統運行。


從芯片硬件層面,保證儀表盤(pán)的功能安全顯示、與車(chē)身的功能安全通信,“這是市場(chǎng)上一些現有的國外解決方案所不具備的?!蓖魟P介紹。


資本加持



今年7月,芯擎科技完成近十億元A輪融資,由紅杉中國領(lǐng)投,東軟資本、博世旗下博原資本、中芯聚源等跟投。資金計劃用于現有產(chǎn)品的批量供貨以及車(chē)規級、高算力車(chē)載芯片下一階段的研發(fā)和部署。



早在3月,芯擎科技已獲得來(lái)自一汽集團的戰略投資。


背靠吉利、一汽等產(chǎn)業(yè)股東和戰略投資方,芯擎科技在產(chǎn)品研發(fā)和商業(yè)化上具備天然優(yōu)勢。


龍鷹一號在量產(chǎn)車(chē)型測試和驗證的各項工作已陸續完成,有望于今年下半年量產(chǎn),將直接部署到吉利旗下品牌新車(chē)中,后續有更多搭載該芯片的國產(chǎn)品牌車(chē)落地。


“芯擎還將為客戶(hù)提供貼身服務(wù),已準備好參考設計平臺,降低客戶(hù)化設計難度,方便開(kāi)發(fā),支持客戶(hù)快速驗證和實(shí)現量產(chǎn)?!蓖魟P說(shuō)。


下一步,芯擎科技將加速布局車(chē)規級高端處理器市場(chǎng)。


通過(guò)智能座艙芯片、自動(dòng)駕駛芯片、車(chē)載中央處理器芯片三條產(chǎn)品線(xiàn),覆蓋智能汽車(chē)應用全場(chǎng)景,如L2+至L5級別的自動(dòng)駕駛系統、車(chē)載中央處理器等。


“下一代產(chǎn)品研發(fā)工作已展開(kāi),預計2024年商用?!蓖魟P透露。


高算力和研發(fā)設計挑戰,對團隊提出更高要求。


“將持續深耕智能汽車(chē)高端處理器領(lǐng)域,不斷吸收和培養國際尖端人才,加強核心技術(shù)的創(chuàng )新能力,把科技的命脈掌握在自己手中?!蓖魟P對提高車(chē)載芯片的國產(chǎn)替代率充滿(mǎn)信心。

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