最近，吉利投資成立芯片公司智芯科技的消息見諸報端，又吸引一波外界對自主汽車芯片發展的關注。而在這之前的一則新聞，更是讓人想一探究竟——由吉利投資的智能科技公司億咖通與安謀中國公司等共同出資成立的芯擎科技，計劃2022年量產自研的智能座艙芯片，它將是我國首款7nm車規級芯片。
記者了解到，這款具有里程碑意義的產品為芯擎科技首度公開發布的“龍鷹一號”。芯擎科技方面透露，目前“龍鷹一號”在吉利主力車型上進行充分、全面和大批量應用測試，預計2022年三季度量產。
在車規級智能座艙芯片領域，7nm工藝制程代表了目前行業的領先水平，而這一直曾是國內汽車行業的短板。
“‘龍鷹一號’真正達到了我們的設計要求，各項性能指標可與國際先進產品媲美。現在，國內汽車行業開始有自己的7nm制程芯片，能夠給整車企業提供更多更好的選擇，這也給公司研發后續產品帶來極大的信心。”芯擎科技董事兼首席執行官汪凱對《中國汽車報》記者表示。官方資料顯示，“龍鷹一號”內置8個CPU核心，14核GPU，達到AEC-Q100 Grade 3標準，可實現高達90K DMIPS的CPU算力和900GFLOPs的GPU算力，并具備8TOPS的NPU算力，滿足車載多域融合實時應用要求，這使得其能夠直接對標目前國際最先進的智能座艙芯片。
“無論從算力還是功耗來看，想讓汽車性能達到手機的水準，都需要7nm芯片來實現，7nm制程是高算力車規級芯片的必然趨勢。目前市場上的主流產品，包括高通等頭部企業的產品也是7nm居多，造車新勢力等車企也開始將目光轉向高算力智能座艙芯片。從某種意義上，沒有7nm芯片，很難進入車企下一代產品的配套體系內。”談及為何發力7nm芯片時，汪凱這樣對記者說。
據悉，車企的旗艦車型應用高算力智能駕駛芯片，正成為一種潮流。現階段，小鵬P5、威馬W6、廣汽埃安LX、吉利星越L、長城WEY摩卡等熱門車型，都配裝了先進的7nm芯片。此外，即將上市的蔚來ET7、智己L7等也確認將使用7nm智能座艙芯片，集度汽車、凱迪拉克LYRIQ等甚至官宣了5nm智能座艙芯片的裝車計劃。
“相比手機芯片，用在車端的芯片至少落后了一代。今后，只有讓汽車芯片的算力與手機匹配，才能真正讓車機達到手機的性能。汽車空間比手機大很多，功耗也會更大，而更先進的制程可以實現更好的能耗比，7nm芯片可以降低功耗、滿足車身需求。此外，芯片的價格與面積直接相關，長遠來看，量產以后隨著生產能力與良品率的提升，先進制程的芯片成本優勢也將快速顯現。”汪凱認為。據了解，目前，80%以上的車用芯片在10nm及以上的工藝制程，7nm工藝制程的高端芯片主要用在智能手機等移動設備上，少數用在PC、智能汽車等設備上。
先進工藝制程帶來更大挑戰
隨著汽車“新四化”的發展，作為“車腦”的高算力芯片發揮著十分關鍵的作用。在智能化、網聯化的趨勢下，尤其自動駕駛作為汽車技術發展的重要方向之一，高算力芯片需求將直線增長，峰值算力成為行業的共同追求。對于汽車芯片行業和企業而言，在產品制程和工藝上不斷尋求突破、逐步升級，成為黃金生存法則。
“高算力芯片被認為是推動汽車產業變革的最重要因素之一。隨著汽車對算力的需求不斷提高，今后芯片的設計基本上都是朝更先進工藝制程、更優性能、更低能耗的方向發展，從28nm、14nm到7nm、5nm甚至3nm。”汪凱指出，智能座艙芯片的計算能力，直接決定著汽車安全與駕駛體驗，隨著汽車電子電氣架構由分布式向集中式演變，最終要通過更大算力的芯片來實現對整個車身的控制。他認為，市場對汽車智能座艙運算能力的需求提升，為汽車芯片帶來很大的發展空間，智能座艙及自動駕駛是被非常看好的“賽道”。
不過，高級別自動駕駛也對汽車智能化技術的演進形成挑戰。據介紹，當產品達到10nm級別制程時，越往上探索，門檻更高、難度越大、所需投入也越多。未來，國內汽車芯片行業仍有“星辰大海”需要奔赴。
“未來，芯片行業的發展一定是產品制程越先進越好，但是由此帶來的挑戰也會越來越大。”汪凱表示，以7nm為例，產品本身的設計要求更高，除要更好地掌握芯片架構、工藝節點外，還需解決設計過程中的帶寬、存儲等問題，并且前期投入較大;而且，車規級7nm芯片的安全標準非常高，需要滿足AEC-Q100、ISO 26262等功能標準，克服包括研發、設計、流片等在內的諸多困難。
芯片制程越先進，芯片的生產難度就越大。要想實現7nm芯片領域的全面突破，必須過技術和設備的關卡。“在技術方面，芯擎科技目前已完成7nm芯片研發、流片，掌握了核心技術，接下來要做的就是量產化，通過與整車企業聯合測試驗證，繼續優化可靠性、安全性、良品率，才能說這款產品是真正落地了。”汪凱表示。
在全球范圍內，目前能夠生產制造7nm及以下制程芯片的企業，目前僅有臺積電和三星，其中，EUV光刻機是芯片制造的核心，目前全球僅有荷蘭ASML掌握該項技術。“未來，還需產業及政策的共同助推解決芯片制程進一步發展的阻礙。”汪凱表示。據悉，“龍鷹一號”也是國內惟一由臺積電代工生產的車規級7nm芯片。
自主供應商應瞄準高端化發力
汽車芯片的發展潛力巨大，而在競爭激烈的“賽道”上，無論包括芯擎科技在內的創業公司，還是以英飛凌、恩智浦、瑞薩電子、德州儀器為代表的國際芯片巨頭，都在不斷探尋新技術、新應用和新模式。
近兩年，在國內產業政策頻出和供需矛盾突出的形勢下，越來越多的企業入局汽車芯片領域，以期獲得市場賦予的難得機會。回首剛剛過去的2021年，汽車“芯片荒”客觀上也促使我國加強自主研發、擴大產能等工作的推進，行業板塊的成長預期不斷升高。短短一年時間，涌入芯片制造領域的資金就達到了上千億美元，并且投資規模仍在加大。
有研究顯示，汽車行業“缺芯”的狀況今年有望得到一定程度的緩解。而汪凱則強調，汽車芯片行業未來發展的根本在于創新：“芯片危機最終會得到解決，但更重要的是創新，只有不斷進行技術創新，才能保持行業領先地位。目前，國內有不少創業企業在做車規級芯片，大家應該清醒地認識到，高技術含量的芯片十分重要，是汽車智能進化的核心驅動力，因為能夠設計出高端芯片才真正擁有話語權，有更好的利潤空間。從這個意義上說，高端芯片企業制定了行業規則。”
“技術和利潤是維持企業繼續發展的關鍵，今后，我們也一定會朝著高端化的方向一直前行。當然，除了產品性能指標達到要求外，芯擎科技也在積極開展生態鏈的建設，放眼未來，芯擎科技后續將攜手全產業鏈合作伙伴，包括上游的晶圓廠、封測廠，以及下游的一級零部件供應商和車企等，在資本、產品、應用等領域展開全方位的深入合作，以滿足消費者對智能汽車的多樣化需求。”汪凱表示。
“‘龍鷹一號’只是我們的一個起點，為助力智能汽車演進，芯擎科技的下一代產品——‘龍鷹二號’和‘龍鷹三號’也在同步規劃中。”據汪凱介紹，目前，芯擎科技規劃了智能座艙芯片、自動駕駛芯片、車載中央處理器芯片三條產品線，覆蓋了完整的汽車電子解決方案。目前，面向自動駕駛應用的“龍鷹二號”系列產品正在設計過程中，該款芯片將在現有的DMS等功能上做進一步擴展，優化視覺處理、算力等，以滿足更多L2++自動駕駛功能，預計2024年推出。另外，部分研發團隊成員已經投入到第三代產品“龍鷹三號”車載中央處理器芯片的預研中。
