如今，智能汽車(chē)時(shí)代的來(lái)臨，使得包括ST、NXP、英飛凌和瑞薩在內的眾多車(chē)載MCU廠(chǎng)商，開(kāi)始發(fā)力自動(dòng)駕駛之類(lèi)的方案。近日，恩智浦半導體和臺積電宣布合作協(xié)議，恩智浦將在下一代高性能汽車(chē)平臺中采用臺積電的5nm制程。AI芯片的本地化研發(fā)創(chuàng )新、汽車(chē)制造商對芯片的重視、市場(chǎng)需求的多元化等諸多因素，使得汽車(chē)這個(gè)賽道各路群雄相會(huì )，有英特爾、英偉達和高通這樣的跨界新進(jìn)巨頭，也有黑芝麻、芯馳科技、地平線(xiàn)等表現不俗的初創(chuàng )企業(yè)，整車(chē)企業(yè)如北汽和大眾也來(lái)湊熱鬧，所有這些動(dòng)作讓傳統汽車(chē)芯片巨頭多少有些“吃力”。無(wú)疑，汽車(chē)芯片領(lǐng)域正在開(kāi)辟一個(gè)多樣化的、充滿(mǎn)挑戰的新戰場(chǎng)！

幾十年來(lái)，汽車(chē)芯片市場(chǎng)一直被恩智浦、德州儀器、瑞薩半導體等汽車(chē)芯片巨頭所壟斷，外來(lái)者鮮有機會(huì )可以入局。但隨著(zhù)汽車(chē)行業(yè)加速進(jìn)入智能化時(shí)代，塵封數十年的汽車(chē)芯片市場(chǎng)格局正在被打破。尤其是特斯拉FSD芯片的推出，一場(chǎng)圍繞高級別自動(dòng)駕駛的商業(yè)大戰已經(jīng)打響。英特爾、英偉達、高通等新進(jìn)入者率先搶占新周期先機。

英特爾于2017年收購了以色列公司Mobileye，如今，憑借Mobileye的EyeQ自動(dòng)駕駛芯片，英特爾已經(jīng)賺得盆滿(mǎn)缽滿(mǎn)。今年4月，英特爾透露，EyeQ自動(dòng)駕駛芯片已經(jīng)賣(mài)出5400萬(wàn)枚，被搭載在全球超過(guò)5000萬(wàn)輛汽車(chē)上。2019年，自動(dòng)駕駛芯片成為英特爾最大增長(cháng)的業(yè)務(wù)板塊，營(yíng)收同比增長(cháng)26%至近10億美元，并讓英特爾收獲了全球70%的輔助駕駛（ADAS）市場(chǎng)份額。

Mobileye在L2+級自動(dòng)駕駛（輔助駕駛）領(lǐng)域長(cháng)期稱(chēng)霸。如今，Mobileye的EyeQ技術(shù)路線(xiàn)圖已到了第五代。

從2016年的Drive PX2 Auto Chauffer，到2017年的Drive PX Pegasus，再到如今的Drive AGX Orin，英偉達已經(jīng)連續3次喊出了“支持L5級別自動(dòng)駕駛”的口號。今年GTC 2020大會(huì )上，英偉達發(fā)布了第八代核彈級Ampere（安培）架構，基于7nm制程的GPU，將AI訓練和推理性能提高20倍。隨著(zhù)NVIDIA Ampere架構的推出，NVIDIA DRIVE平臺也徹底實(shí)現了從入門(mén)級ADAS解決方案到L5級自動(dòng)駕駛出租車(chē)（Robotaxi）系統的全方位性能提升。

在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，高通也不能落下，近幾年，眼看智能手機市場(chǎng)“觸頂”信號越發(fā)明顯，高通看中了自動(dòng)駕駛的廣闊市場(chǎng)。我們都知道那筆芯片史上最大的并購案，2016年，高通擬以440億美元天價(jià)收購半導體公司恩智浦（NXP），最終因反壟斷未成功，但并未阻止高通進(jìn)駐自動(dòng)駕駛的決心。在今年CES 上，高通帶來(lái)了驍龍Ride平臺，安全標準達到最高ASIL-D級，可實(shí)現L1-L4級別自動(dòng)駕駛，直接切入ADAS市場(chǎng)，未來(lái)通過(guò)增加算力，高通也能切入全自動(dòng)駕駛。

這樣看來(lái)，巨頭們紛紛入局自動(dòng)駕駛，汽車(chē)芯片領(lǐng)域必將風(fēng)起云涌。英特爾攜得力干將Mobileye一路高歌猛進(jìn)，英偉達有GPU為其自動(dòng)駕駛保駕護航，高通在基帶上的優(yōu)勢使其擁有更強的垂直整合能力。當然巨頭入局將有利于自動(dòng)駕駛汽車(chē)更快更好地落地，而且能夠推動(dòng)技術(shù)更快地向前推進(jìn)。

在工藝上，傳統汽車(chē)芯片與消費類(lèi)電子相比要落后幾代，瑞薩最新的汽車(chē)微控制器系列RH850采用瑞薩40nm工藝制造；ST最新的高性能32位汽車(chē)微控制器系列Stellar采用的是ST 28nm FD-SOI技術(shù)。過(guò)往這些傳統芯片廠(chǎng)商都采用自家的工藝，但隨著(zhù)半導體制造技術(shù)的進(jìn)步，AI/ML的計算需求往往需要10/7/5nm的芯片制程支持，因此主流的汽車(chē)芯片廠(chǎng)商開(kāi)始向7nm及以下工藝挺進(jìn)，所以開(kāi)始擁抱臺積電。

NXP此次與臺積電合作，一舉跨越到5nm對整個(gè)汽車(chē)芯片行業(yè)來(lái)說(shuō)都是一個(gè)質(zhì)的飛躍。而且時(shí)間節點(diǎn)相對靠前，NXP預計2021年推出基于5nm工藝的下一代汽車(chē)級芯片。對NXP來(lái)說(shuō)，這將是一次重新站到汽車(chē)芯片行業(yè)“制高點(diǎn)”的絕佳機會(huì )。

NXP汽車(chē)加工執行副總裁兼總經(jīng)理Henri Ardevol表示，隨著(zhù)“大規模并行創(chuàng )新”在汽車(chē)工業(yè)中發(fā)生，汽車(chē)OEM廠(chǎng)商必須應對其汽車(chē)架構中“爆炸式的軟件、極其昂貴的材料和改進(jìn)的安全性”。汽車(chē)廠(chǎng)商需要簡(jiǎn)化各控制單元間高級功能的協(xié)調，靈活、無(wú)縫地定位并轉換應用，以及在關(guān)鍵安全環(huán)境中執行。

借助臺積電5 nm技術(shù)的增強版N5P的新汽車(chē)處理平臺，恩智浦希望將OEM的“逐個(gè)討論”的話(huà)題轉移到“整車(chē)”的討論中。恩智浦希望這將使OEM擁有有意義的路線(xiàn)圖，使他們能夠簡(jiǎn)化軟件開(kāi)發(fā)和安全設計。與前一代7nm制程相較，N5P制程其速度提升約20%，功耗降低約40%，同時(shí)擁有業(yè)界全面的設計生態(tài)系統的支持。

Tirias Research首席分析師Kevin Krewell認為，恩智浦“絕對需要增強其架構產(chǎn)品，才能與Mobileye，高通，Nvidia，瑞薩等競爭?！?/p>

拿Mobileye來(lái)說(shuō)，目前其正在研發(fā)的第五代SoC EyeQ5，作為視覺(jué)中央計算機執行傳感器融合的完全自主駕駛車(chē)輛(要求leve5)，將在2020年上路。為了滿(mǎn)足功耗和性能目標，EyeQ SoCs采用最先進(jìn)的VLSI工藝技術(shù)節點(diǎn)設計——在第5代采用的是7nm FinFET制程。

英特爾計劃將EyeQ5與Atom處理器結合起來(lái)，開(kāi)發(fā)用于自動(dòng)駕駛的人工智能計算平臺。EyeQ5還可以進(jìn)行傳感器融合，處理來(lái)自各種傳感器的數據。Mobileye認為，兩個(gè)EyeQ5 soc和一個(gè)英特爾Atom處理器就足以實(shí)現5級自動(dòng)駕駛。

其次是英偉達發(fā)布的下一代自動(dòng)駕駛汽車(chē)平臺DRIVE AGX Orin，這是一個(gè)用于自動(dòng)駕駛車(chē)輛和機器人的高度先進(jìn)的軟件定義平臺。它提供200個(gè)TOPS的性能，是前一代Xavier的7倍。Orin旨在處理自動(dòng)駕駛車(chē)輛和機器人中同時(shí)運行的大量應用程序和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，同時(shí)達到系統安全標準，例如ISO 26262 ASIL-D。DRIVE AGX Orin預計將于2022年在三星的8nm LPP工藝上開(kāi)始大規模生產(chǎn)。

隨著(zhù)傳統汽車(chē)芯片巨頭開(kāi)始擁抱代工廠(chǎng)商，工藝逐漸趨于統一化，再加上國外廠(chǎng)商如Imagination和索喜（Socionext）等公司為中國公司提供支持和幫助，也在加速?lài)a(chǎn)車(chē)規級芯片的落地。國內的芯馳科技在近日發(fā)布的智能座艙芯片X9中便采用了Imagination的PowerVR Series9XM圖形處理器（GPU），目前該芯片已完成流片并成功啟動(dòng)。

除了初創(chuàng )芯片企業(yè)，整車(chē)企業(yè)對造芯的熱情也很高，此前，大眾CEO宣布了一項雄心勃勃的策略，表示將把旗下每輛汽車(chē)的電子控制單元(ECU)從現在一輛車(chē)約70個(gè)的數量減少到只有3個(gè)，而且要自己開(kāi)發(fā)幾乎所有所需的軟件。如果此舉成功，那么必將使得其汽車(chē)供應鏈中許多環(huán)節變得多余。負責該車(chē)廠(chǎng)數字技術(shù)開(kāi)發(fā)之大眾集團管理委員會(huì )成員Christian Senger在今年夏天舉辦的一場(chǎng)活動(dòng)中，對旗下供貨商表示：“我其實(shí)只需要你們之中的一半?！?/p>

今年5月，北汽攜手Imagination成立北京核芯達科技有限公司，將專(zhuān)注于面向自動(dòng)駕駛的應用處理器和面向智能座艙的語(yǔ)音交互芯片研發(fā)，為以北汽集團為代表的國內車(chē)企在汽車(chē)芯片領(lǐng)域提供先進(jìn)解決方案。這也有可能開(kāi)拓整車(chē)企業(yè)與國際芯片巨頭跨界合作的新范式，有望打造車(chē)規級芯片高地，加速車(chē)載芯片進(jìn)步。

在GPU領(lǐng)域，自2006年以來(lái)，Imagination一直是先進(jìn)汽車(chē)產(chǎn)品的關(guān)鍵推動(dòng)者。Imagination在5月20日宣布，公司成功通過(guò)HORIBA MIRA對其功能安全管理系統進(jìn)行的審查之后，已獲得ISO 26262流程一致性認證。據了解，其圖形處理器（GPU）已經(jīng)授權給多家領(lǐng)先的汽車(chē)應用處理器供應商，包括電裝（DENSO）、瑞薩（Renesas）、索喜（Socionext）、德州儀器（TI）等。截至目前，這些公司已經(jīng)出貨數千萬(wàn)顆芯片，使Imagination在汽車(chē)應用處理器領(lǐng)域的市場(chǎng)份額超過(guò)了50％。

索喜(自富士通時(shí)代起)在汽車(chē)電子設計方面擁有長(cháng)達十五年的經(jīng)驗積累，可為市場(chǎng)提供車(chē)規級芯片設計、測試、量產(chǎn)及可靠性提升把控等服務(wù)。在車(chē)載定制SoC領(lǐng)域，Socionext擁有豐富的產(chǎn)品經(jīng)驗，并廣泛應用于前置攝像機、ADAS傳感器、環(huán)視監控器、HUD抬頭顯示器、后座娛樂(lè )和停車(chē)輔助等。

自動(dòng)駕駛車(chē)輛所收集的海量數據，需要有一個(gè)“大腦”去處理運算，車(chē)規級芯片在此起了關(guān)鍵作用。然而長(cháng)久以來(lái)，車(chē)規級芯片市場(chǎng)一直被國外巨頭壟斷。但人工智能時(shí)代，不管是芯片巨頭還是初創(chuàng )公司，幾乎站在同一條起跑線(xiàn)上。在當前的大背景下，國內涌現了一批優(yōu)秀車(chē)載芯片廠(chǎng)商，包括地平線(xiàn)、芯馳科技、黑芝麻、裕太車(chē)通等等。更振奮人心的是，一個(gè)又一個(gè)的國產(chǎn)車(chē)規級芯片在今年陸續落地，不斷地秀出國產(chǎn)實(shí)力。

在今年的CES上，地平線(xiàn)正式發(fā)布了其Matrix2自動(dòng)駕駛計算平臺。隨著(zhù) Matrix 2上市，地平線(xiàn)在自動(dòng)駕駛方向的商業(yè)化規模有望獲得進(jìn)一步增長(cháng)。2019年8月，地平線(xiàn)發(fā)布了中國首款車(chē)規級AI芯片——征程二代Journey 2，采用臺積電 28nm 制程工藝，每TOPS算力可達同等算力GPU的10倍以上，視覺(jué)感知可以實(shí)現識別精度>99%，延遲<100 毫秒。征程二代主要面向ADAS市場(chǎng)感知方案，這是一款已經(jīng)步入商業(yè)化階段的成熟芯片。

基于自研計算平臺與產(chǎn)品矩陣，目前地平線(xiàn)已支持 L2、L3、L4 等不同級別自動(dòng)駕駛的解決方案。在智能駕駛領(lǐng)域，地平線(xiàn)同全球四大汽車(chē)市場(chǎng)（美國、德國、日本和中國）的業(yè)務(wù)聯(lián)系不斷加深，目前已賦能合作伙伴包括奧迪、博世、長(cháng)安、比亞迪、上汽 、廣汽等國內外的頂級 Tier1s，OEMs廠(chǎng)商。

5月28日，芯馳科技對外發(fā)布三款車(chē)規級芯片——X9、V9、G9，提供針對汽車(chē)的協(xié)同一體化解決方案，包括智能座艙、智能駕駛、中央網(wǎng)關(guān)三大應用。芯馳科技稱(chēng)，他們已經(jīng)與多家OEM和Tier1進(jìn)行戰略合作，今年下半年實(shí)現小批量測試，明年產(chǎn)品可以正式上車(chē)。

據了解，芯馳科技已經(jīng)完成ISO9000的相關(guān)認證，是中國為數不多通過(guò)ISO 26262 功能安全管理體系認證的半導體設計企業(yè)，也是中國第一家獲得TüV萊茵頒發(fā)的ISO 26262:2018版功能安全管理體系證書(shū)的企業(yè)。

2020年6月15日晚，時(shí)隔不到一年，繼黑芝麻科技華山一號發(fā)布以后，黑芝麻又發(fā)布了兩款華山二號產(chǎn)品，分別是華山二號A1000和華山二號A1000L。兩顆芯片都采用臺積電16nm制程制造，支持車(chē)規級AEC-Q100標準和支持多項傳感器。

華山二號A1000對標特斯拉，具有8個(gè)CPU核，單顆可提供40 TOPS的算力，能效比大于5 TOPS/W，黑芝麻智能科技創(chuàng )始人兼CEO單記章表示，這是全球頂尖的包含功能安全的高性能車(chē)規級SOC芯片，是中國第一顆也是到今天唯一的能夠量產(chǎn)的，滿(mǎn)足自動(dòng)駕駛L3/L4級別要求車(chē)規級芯片。目前L3級別以上的自動(dòng)駕駛芯片能夠真正量產(chǎn)的只有Tesla（特斯拉），華山二號A1000真正實(shí)現了在L3級別上對標Tesla。不僅如此，其功耗僅有Tesla全自駕芯片的四分之一，面積只有三分之一，成本也只有四分之一，是一款高性?xún)r(jià)比落地產(chǎn)品。

聯(lián)合創(chuàng )始人兼 COO 劉衛紅在發(fā)布會(huì )上提到，到2021年底，搭載黑芝麻華山二號芯片的車(chē)型或將正式量產(chǎn)。

除了自動(dòng)駕駛車(chē)規級芯片，今年4月份，華為投資的裕太車(chē)通YT8010A以太網(wǎng)物理層芯片通過(guò)AEC-Q100 Grade 1車(chē)規認證。YT8010A 車(chē)規級百兆以太網(wǎng)PHY芯片，是符合IEEE100BaseT1標準的車(chē)載以太網(wǎng)物理層芯片, 此次成功通過(guò)AEC-Q100 Grade 1 車(chē)規認證，是國內當前最高水平的車(chē)載芯片之一。

另外，去年的華為全連接大會(huì )上，在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，華為輪值CEO徐直軍談到，為了滿(mǎn)足自動(dòng)駕駛車(chē)規級需求，華為今年會(huì )發(fā)布MDC 610，后續還會(huì )有620、630。

對于國內一眾車(chē)規級芯片來(lái)說(shuō)，量產(chǎn)上市，將是最后一道關(guān)。

來(lái)源：半導體行業(yè)觀(guān)察