缺“芯”困局之下，推動車規級芯片國產替代進程的呼聲愈發高漲，芯擎科技應運推出中國首款車規級7nm先進制程高端處理器芯片“龍鷹一號”，涵蓋多核異構超大規模SoC設計、自主設計多種創新核心IP、面向實際量產的車身電氣架構設計等多個核心維度。

2023年2月21日，由蓋世汽車主辦的2023第二屆汽車芯片產業大會上，芯擎科技戰略業務發展部總經理孫東介紹道，2021年底，芯擎科技成功流片了國內第一款7nm智能座艙SoC芯“龍鷹一號”，并于2023年年終開始陸續搭載多車型上市，一舉打破海外競品的壟斷局面。

孫東 | 芯擎科技戰略業務發展部總經理

以下為演講內容整理：

汽車芯片有挑戰也有機遇，難確實難，但機會也確實多。中國本土的汽車品牌、造車新勢力和Tier1層出不窮，也為上游做軟件和芯片的公司帶來更多的機會和落地點。我今天將向大家分享芯擎科技的產品和公司發展，以及對這個行業的看法。

芯擎科技公司介紹

圖片來源：芯擎科技

芯擎科技是一家聚焦于汽車高算力芯片的領域的公司。高算力芯片在汽車智能化過程中所突出的新應用點，典型如智能座艙芯片。芯擎的智能座艙芯片可支持多屏、多操作系統以及輔助駕駛，以完成整個智能座艙的多媒體化和人機交互。

此外，ADAS和自動駕駛駕駛的SoC芯片也成為新應用點。我們的產品包含面向于高階智能駕駛L3和L4自動駕駛芯片，隨著整個車身電氣架構的演進以及功能的變化，我們也在規劃和推出車載中央計算機的高算力芯片，以實現車身電氣架構演進過程中算力的支撐。這幾款芯片的共同點是算力較高，與傳統的車燈、雨刷和車窗控制器（ECU）算力已不在同一個層級。另外，汽車芯片的可靠性要求毋庸置疑，滿足ISO26262、AEC-Q100等車規級要求的合規也必不可少。

除此之外，這幾款芯片還有幾個特點。對于信息處理，無論是車身信息處理、駕駛員行為，還是周邊環境信息的加密、采集都是全方位的。除了我們強調的功能安全之外，信息安全也必不可少，滿足國密算法的安全需求。為支撐高算力芯片的可靠性，我們采用了先進的7nm工藝，讓整個芯片的運算算力、功耗、可靠性，包括眾多IP的集成都得到了很好的優化，能夠為用戶提供兼顧高算力、高性能、低成本和高可靠性的產品。

我們在2021年年底成功流片了國內第一款7nm智能座艙SoC芯龍鷹一號，今年我們將搭載多款車型陸續上市，這將在智能座艙領域首次打破海外競品的壟斷局面。

芯擎科技成立于2018年年底，2019年年中開始了龍鷹一號產品的開發。汽車芯片的研發、生產確實很有挑戰性，經過兩年多的開發后，龍鷹一號在2021年年底順利發布，得到了國內多家投資機構的支持。

這樣的高算力芯片與傳統的汽車芯片有一定差別，芯擎科技的團隊成員中很大一部分擁有服務器芯片與汽車芯片背景，服務器芯片高算力、高并發性和高帶寬設計架構的積累與汽車芯片的可靠性、安全性設計積累合二為一，讓我們得以在兩年內就推出7nm的高分辨率智能座艙芯片。

7nm高性能智能車規芯片算力趨勢分析

汽車芯片市場上漲迅猛，其中大部分的增長都來自于汽車智能化帶來的機會點，高算力芯片在智能座艙和自動駕駛上都實現了CAGR兩位數的增長。很多人會問，做先進制程高算力芯片，供貨保障怎么辦？

圖片來源：芯擎科技

這是臺積電2021年財報的數據，在臺積電整個供應鏈產能最多的是7nm和5nm，且增長最快的也是汽車芯片，在先進制程的汽車高算力芯片上，除了芯擎，國際很多大廠都在這方面有投入。

自2018年以后，汽車上智能座艙芯片和人機交互芯片的工藝開始向先進工藝轉變。那么7nm在實際使用中究竟能帶給用戶什么樣的體驗？首先，節點工藝越先進，晶體管的反轉速度越快，從而能帶來主屏性能的上升。其次是功耗的下降，同樣大小的邏輯電路，采用更先進的工藝，耗電量會更低。另外，先進工藝能增加晶體管的密度，從而帶來成本的優化。

我們分析了傳統工藝、16nm和7nm的先進工藝之后，兩年前決定在7nm節點工藝上啟動國產智能座艙芯片項目。實際上無論是對于7nm還是16nm，最大的挑戰都在于超大規模集成電路的設計需要大量資源和團隊人員來進行為期2~3年的研發，產品真正面臨的競爭對手不是啟動項目時候市場上的競爭對手，而是跨越研發周期后對市場后期的預測。

芯擎產品介紹

龍鷹一號能實現90K DMIPS的CPU算力和900GFLOPS的GPU算力。面向汽車環境的使用場景，我們采用硬隔離技術，能將算力完全開放給客戶。

近年來部分芯片廠商逐漸從手機轉移到汽車座艙領域。手機和座艙有很大區別，手機是一塊屏，而汽車上有多塊屏幕；手機上是一個操作系統，汽車上有多個操作系統；手機上是高頻啟動、低頻運行，熄屏狀態下大部分都處于待機狀態，而汽車只要啟動之后，座艙系統就將保持全速運行。

針對手機和汽車不同的運行場景和性能要求，我們在設計階段就已針對汽車應用做了很多優化。

汽車芯片和手機更大的區別在于，汽車對于安全的要求非常高。針對座艙的功能安全要求，我們內置了ASIL-D等級的功能安全島，支持安全通訊和安全顯示，以保證數字儀表盤、告警聲等高安全等級部件在不受外圍干擾的情況下做到實時、可靠、安全。

如今的智能座艙相當于信息收集中心，為了保證用戶信息的可靠性和安全性，我們加入了信息安全島，不僅支持國際加密算法，還支持SM2、SM3、SM4等國密算法，滿足國密算法要求，支持通過遠程喚醒等操作所需要的通訊和本地數據運算的安全性和保密性。

在質量方面，我們獲得了ISO9001質量證書，以及符合AEC-Q100車規級認證。

隨著時間的推移，在智能座艙領域圖像的顯示、渲染等也對GPU算力提出了更高要求。隨著艙駕一體、艙泊一體的普及和應用的實現，原先輔助駕駛域、DMS功能越來越多地集成到智能座艙中。

作為上游的芯片供應商，我們也在全力以赴提升產品性能。面對汽車國產化、智能化的機遇，芯擎科技是立足于本土，面向國際化的一家汽車芯片公司，在芯片制程的起點上和國際一線廠商對標，開發出國內首顆7nm車規智能座艙芯片“龍鷹一號”，一舉打破車規芯片先進制程產品被海外廠商壟斷的市場局面。

7nm先進工藝對整個座艙、應用系統都帶來了很大的變革。一是先進工藝使芯片主頻和運算速度提高，GPU、CPU、NPU算力的提高能帶來更多OS、中間件相關應用體驗的提升。與傳統汽車廠商與用戶之間關系的區別，智能汽車在交付給用戶后智能駕艙系統通過軟件升級等功能不斷加深和強化與用戶的關系，而智能座艙中完備的操作系統和高算力芯片能有效支持駕駛艙內用戶行為數據的采集、收集和反饋，從而為用戶體驗的提升提供基礎。

二是使智能化程度不斷提升。過去高速接口很少在汽車芯片中出現，而現在高帶寬的應用對高速高速接口和并行處理能力提出了要求。而先進工藝能帶來高算力、多高速接口、并行處理的能力，以支持更多的傳感器以及顯示終端。

三是AI算力的需求。不僅僅使得自動駕駛，還有視頻、語音和圖形處理甚至整車與駕駛者的人機交互都在不斷增強和提升。

四是芯片迭代加速。當前汽車改款周期從傳統的5~8年縮短到1~2年，新功能不斷涌現；相應車載芯片的升級周期從在5~8年左右縮短至2~3年。

通過一顆”龍鷹一號”SoC芯片，可以實現輔助駕駛、AR-HUD、流媒體后視鏡、車載高清4K多屏以及數字儀表盤。針對車載游戲的需求，首先要滿足車機和手機上無差別的運行狀態，包括分辨率、刷新率等指標，對此我們的工程師也做了很多適配工作，在”龍鷹一號”上支撐王者榮耀、極品飛車等3D游戲的順暢運行。

中國的智能汽車市場有很多新的需求和應用點，芯擎科技將攜手整個智能汽車行業上下游產業不斷推出滿足新的需求和應用的芯片產品，來積極參與和助力中國汽車智能化的進程。

（以上內容來自芯擎科技戰略業務發展部總經理孫東于2023年2月21日由蓋世汽車主辦的2023第二屆汽車芯片產業大會發表的《全“芯”助力，7nm高算力智能座艙SoC的進階之路》主題演講。）

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