蔚来、小鹏、理想之后比亚迪也加入了自研芯片行列,小米比这四家自研芯片要更轻松,玄戒直接拿来做座舱芯片也问题不大,相信小米很快也会自研智能驾驶芯片,吉利通过亿咖通投资的芯擎有龍鹰一号座舱芯片,舱驾一体的龍鹰二号计划在2027年第一季度发布。即将上市的智能驾驶集成商Momenta也有一颗平替高通SA8650的芯片即将发布,Momenta客户覆盖面宽广,包括三大豪车BBA、奇瑞和广汽、广汽丰田、宝骏、一汽红旗、长城哈弗。海外宝马和本田也在自研芯片中。
Arteris是一家SoC芯片NoC(片上网络)IP供应商,其客户肯定在研发芯片,从Arteris的客户名单可以看出车厂自研芯片已是大势所趋。

图片来源:Arteris
其汽车领域知名客户有芯驰、地平线、芯擎、黑芝麻智能、Mobileye、本田、宝马,还有8个不愿透露名字的车厂,1个不愿透露名字的无人驾驶出租车厂商。

这8家车厂中就包括了理想汽车,5月中期Arteris大方公布与理想汽车的合作。蔚来、小鹏、比亚迪估计也是其客户。
为何越来越多的车厂自研芯片,首先是目前智能芯片门槛很低,基本上只有资金门槛。其次是智能驾驶技术路线迭代很快,外销型芯片公司无法快速迭代,车厂必须自研,也有对标特斯拉的意味。再次是智能驾驶路线对芯片需求差异较大,车厂找不到合适的芯片,只能自研。计算机图形学先锋Alan Kay 1970 代的名言(People who're serious about software should make their own hardware.),被乔布斯在 2007 年第一代 iPhone 的发布会上发扬光大了,苹果始终坚持造芯,这也是苹果成功的关键,时至今日,苹果芯片的性能也是业内第一,特别是存储带宽,远在英伟达、英特尔和AMD之上。通用硬件往往会限制软件潜力的发挥。通过软硬件协同设计才能榨干硬件的性能。
早期的计算机科学家,对于底层硬件的物理(电学)工作特性和工作原理,都是非常了解的;由于编程语言向高级化发展,后来的程序设计人员才变得渐渐远离了底层硬件——这事实上会受到「工具(编程语言/开发环境)」的限制——如果希望彻底摆脱这类限制去做更深入的创造,就需要从对底层硬件的了解、甚至改造去出发。
智能驾驶芯片的技术门槛可以说是零,关键的性能优良的IP都可以买到,可以像搭积木一样造芯。再有就是智能驾驶系统是完全封闭系统,不像座舱芯片需要考虑生态系统适配问题,这也是英伟达始终无法进入舱驾一体市场的主要原因,它在座舱领域缺乏完善的生态系统适配。
智能驾驶芯片IP一览

图片来源:新思科技
新思科技提供的智能驾驶芯片IP一览(见上图),深紫色部分是新思科技可以提供的,灰色部分是无法提供的,CAN/CAN FD/MOST/FlexRay这些NXP可以提供,CPU和GPU都可以由ARM提供。GPU的门槛很高,优秀的GPU IP都在高通和英伟达手中,不可能外卖,好在智能驾驶芯片对GPU的需求度很低,大部分工况都不需要强大的GPU。车载以太网和Chiplet则是Cadence的专长,Cadence还有个座舱音响用的HIFI DSP IP。
至于大部分以为最重要的AI运算或NPU部分门槛最低,特别是脉动阵列(也可以叫数据流或者更宽泛的DSA)。1978年H.T.Kung的Systolic Array For (VLSI)论文为脉动阵列提供了稳固的基础,后面作者1982年又写了Why Systolic Architectures这篇文章来补充介绍,一口气提出了多达7种脉动阵列。数据流技术没有专利也没有技术门槛。

图片来源:论文《Why Systolic Architectures?》
今天基本沿用了40多年前的基调,特别是PE这个名字,至今仍是NPU的核心元素称谓。

图片来源:论文《Why Systolic Architectures?》
上图可见今天用的比较多的设计F,单独的加法器设计。
实在太懒的话可以直接买NPU的IP。

图片来源:新思科技
上图是Synopsys推出的一款IP,最高支持8个NPU,达到3500TOPS的算力,单个NPU也可达到440TOPS的算力,且这个算力是不参杂任何水分的,不是所谓等效算力,完全靠MAC数量获得,如果以等效算力做宣传口径,差不多是700TOPS。并且这是2022年的IP。尽管是2022年的IP,但新思科技添加了矢量DSP,可以完美支持Transformer架构,放到今天也完全不落伍。

图片来源:Arteris
将各个模块连起来则有Arteris的NoC IP。

图片来源:Arteris
Arteris有针对AI加速器内核连接IP。
Mesh网络的AI Tile连接IP

图片来源:Arteris

图片来源:Arteris
对AI芯片,NoC是非常重要的IP。
外购IP缩短开发周期,降低开发风险,即使英伟达这些巨头某些非关键IP也是对外采购的。
除了前段可以靠EDA和第三方IP厂家解决问题,后段则由索喜这样的厂家协助车厂完成,特别是车规,无论是AEC-Q100还是ASIL,索喜都经验丰富。索喜成立于2015年,是由富士通和松下的芯片业务合并而来。索喜汽车领域典型客户有小鹏。

图片来源:索喜
后段主要包括DFT、物理设计、验证、晶圆代工、封测,随着芯片的制程越来小(5nm), 芯片的规模越来越大,对芯片的测试也就变得越来越困难。而测试作为芯片尤为重要的一个环节,是不能忽略的。DFT(Design for Test,可测性设计)也是随着测试应运而生的一个概念,目前在芯片设计中都离不开DFT。DFT是芯片设计中的关键技术。在芯片原始设计中阶段即插入各种用于提高芯片可测试性(包括可控制性和可观测性)的硬件逻辑,通过这部分逻辑,生成测试向量,达到测试大规模芯片的目的。验证(Verification)的目的是检查设计中的错误,确保设计符合其设计规范和所期望的功能;而测试(Testing)则是检查芯片的加工制造过程中所产生的缺陷和故障。
验证包括物理验证、光刻验证、功率消耗分析、门极仿真、串扰噪音分析、电源轨分析、变异时序分析,其中车规芯片对电源轨和串扰噪音要求很高,电源轨分析(Power Rail Analysis)是验证电子电路(特别是集成电路SoC和PCB)电源完整性(PI)和电磁兼容性的关键步骤。其核心目标是确保电源网络(PDN)能够稳定、高效地向所有组件输送电力,消除压降(IR Drop)并抑制噪声。串扰噪声分析(Crosstalk Noise Analysis) 是数字电路设计(特别是深亚微米阶段)中评估信号完整性的关键环节。它用于验证当相邻信号线(Aggressor)发生电平翻转时,受害线(Victim)是否会因电容和电感耦合产生异常毛刺或导致电路逻辑错误。
2023-2026财年每季度索喜收入下游分布,汽车业务快速增长

图片来源:索喜
2023-2026财年索喜收入地域分布,中国是索喜主要收入来源。

图片来源:索喜
元鼎证券_高效资产管理通道——帮助你稳步提升收益,欢迎进入了解!提示:本文来自互联网,不代表本网站观点。