本土座舱SoC加速量产,2030年国产化率预计可达25%
中国电动车企正加快采购国产芯片,以降低对进口芯片的依赖。按照非正式目标,2025年国产汽车芯片总体渗透率希望提升至20%以上,同时鼓励国有和民营车企优先采购国产芯片。这对于国产座舱SoC供应商来说,无疑是重大利好。
根据佐思汽研统计,2023年的中国乘用车市场,本土座舱SoC市场覆盖率仅约4.8%,随着政策推动及技术成熟,预计国产座舱SoC市场渗透率将进一步提升,至2030年预计可达25%。
目前,本土座舱SoC供应商正处于新品加速投放、规模量产的快速发展阶段。已有芯驰科技、芯擎科技、杰发科技、华为等多家本土座舱SoC供应商实现规模化量产,在乘用车市场覆盖车型正快速增长。
中国本土座舱SoC产品量产情况
来源:佐思汽研《2024年汽车座舱SoC行业研究报告》
芯驰科技智能座舱X9系列产品覆盖仪表、IVI、座舱域控、舱泊一体等从入门级到旗舰级的座舱应用场景,满足多样性需求,已完成超百万片量级出货,具备丰富的量产经验和成熟的生态。
上汽、奇瑞、长安、广汽、北汽、东风日产等车企旗下搭载X9系列芯片的车型均已量产。国内外众多领先的汽车软件生态合作伙伴如AliOS、QNX、Unity、Kanzi、QT、梧桐车联、天瞳等都已在芯驰X9产品上完成了适配,芯驰是QNX首个也是目前唯一进入其BSP官方支持列表的国内芯片公司。
来源:芯驰科技
2023年量产的芯擎科技龍鹰一号通过搭载吉利领克08、06等车型实现规模化量产,2023年累计出货达20万颗,同时还有超过20多款车型定点。
杰发科技入门级座舱芯片AC8015已实现累计出货300万颗的业绩,而公司中高级座舱芯片AC8025已获得2家国际主机厂定点,将在2024年陆续量产。
同时,顺应汽车市场多元化形态,国产座舱SoC企业也在不断研发新品,适应快速发展的座舱市场,满足客户需求。
就在近日,芯驰科技推出智能座舱X9系列的新产品X9H 2.0G,面向主流信息娱乐系统,采用16nm车规工艺,是其座舱X9H的升级产品。X9H 2.0G 内置6核Arm Cortex-A55处理器,主频从1.6GHz提升至2.0GHz,CPU算力达45KDMIPS,GPU算力达140GFLOPS,更好地满足座舱信息娱乐系统不断增长的算力需求,有助于汽车厂商进一步优化座舱体验。
在提升A核性能的同时,X9H 2.0G也配置了更多的R核,从X9H的2对双核锁步Cortex-R5F 增加到3对,内置高性能HSM引擎,配置独立安全岛,满足ASIL-B功能安全标准;更多的高安全性锁步R核可以部署快速RVC/AVM、安全显示等功能。此外,X9H 2.0G 内置轻量级NPU,可以对语音识别、DMS等AI应用进行加速。
芯驰科技X9H 2.0G产品框图
来源:芯驰科技
X9H 2.0G集成高性能VPU,支持4K视频编码/解码;集成了丰富的视频输入/输出接口,包括MIPI DSI/CSI、Parallel CSI、LVDS。同时,X9H 2.0G支持LPDDR4/4X、eMMC、QSPI、SDIO等多种存储器接口,集成支持TSN协议的千兆以太网、PCIe3.0、USB3.0等高速接口,SPDIF和I2S音频接口,以及I2C、SPI、ADC、UART等通用外设接口,同时支持车身CAN FD网络接入。
同时,最新的X9H 2.0G和X9系列的其他产品保持了硬件Pin-To-Pin兼容和软件兼容,可借鉴芯驰科技参考设计和量产经验,极大地降低切换、升级的研发投入,加速量产过程。
目前,X9H 2.0G已经获得包括自主品牌和合资品牌在内的多家OEM的定点,定点车型最早将于2024年年底量产上市。
高端座舱SoC竞争白热化,从“一超多强” 到 “群雄混战”
在高端座舱SoC “一超多强” 的市场格局中,高通处于霸主地位;面对千亿规模的智能座舱市场,在车载AI大模型、3A游戏上车等驱动下,Intel、NVIDIA、联发科、AMD等座舱芯片玩家也开始发力,试图抢占更大市场份额。
2024年开始,座舱SoC将迎来一轮新的市场混战,下一代霸主地位争抢战正拉开序幕。
联发科:联手英伟达布局3nm座舱SoC,挑战高通霸主地位
2024年3月,主打座舱SoC性价比之王的联发科与智驾SoC霸主地位的英伟达联手,推出了4款最新的天玑汽车(Dimensity Auto)座舱平台SoC芯片:CX-1、CY-1、CM-1和CV-1产品,其先进的3nm制程成为目前座舱SoC产品之最。新产品的CPU采用最新一代Armv9-A架构,集成了NVIDIA下一代 GPU 加速的AI运算和NVIDIA RTX 图形处理技术等,支持在车内端侧运行大语言模型,高度集成多摄像头HDR ISP和音频DSP等,可实现AR HUD、电子后视镜等多项功能。最新的天玑座舱SoC可降低BOM成本,实现高算力、低功耗,拥有灵活的 AI 架构和高扩展性,可覆盖豪华到入门级的多个细分汽车市场,计划于2025年量产上车。
可以说,这是联发科与英伟达对高通发起的新一轮挑战,借助MTK在智能座舱市场的占有率和客户资源,再结合英伟达的高性能AI技术和品牌来抢占座舱市场份额。
来源:英伟达
英特尔:AI大模型推动,英特尔高调官宣重回座舱赛道,计划将AI PC搬上车
在CES2024展上,英特尔宣布全面进军汽车市场,主攻智能座舱芯片、电车能源AI管理、开放式汽车芯片定制平台三大方向。英特尔推出了第一代SDV SoC产品,面对高端座舱市场,期望恢复昔日Apollo Lake横扫高端座舱的荣光。
该产品融合英特尔AI加速技术,支持基于摄像头的驾乘监控、电子反光镜、高清视频会议通话、PC游戏等12种应用,可在多个操作系统同时运行。再加上尽可能降低成本,竞争产品似乎是锁定AMD的V1000系列或高通的SA8155,吉利旗下的极氪已明确2024年使用这款软件定义汽车SoC芯片。
来源:Intel
AMD:推出新一代车规级高性能产品V2000A,性能超过高通8295
通过特斯拉进入座舱市场的PC芯片巨头AMD也在发力。2024年初,AMD推出了车规级嵌入式 V2000A 系列处理器,是x86架构的座舱芯片,采用7nm制程打造,配备“Zen 2”内核和 AMD Radeon Vega 7 显卡,通过虚拟机管理程序增强安全功能和汽车软件支持,还支持汽车级 Linux 和Android 汽车。V2000A系列主打的还是游戏,对于越来越注重娱乐体验的座舱市场,无疑是一款兼具高性能和高性价比的高端产品,将首搭载于Smart车型。
V2000A的CPU性能大约360-370kDMIPS,较上一代V1000系列提升88%,明显优于高通的SA8295P。
来源:AMD
高通:SA8295大规模装车,积极部署下一代座舱SoC产品
必须承认,高通凭借着8155成了座舱SoC市场的王者,取得了难以撼动的优势。2023年10月开始,高通5nm制程的第四代座舱SoC产品SA8295P通过搭载极越01、奔驰新E级、银河E8等车型实现量产上车。至2024年3月,约有二十多款车型宣布搭载高通SA8295量产上市。而同时,旗舰级的高通第四代8255芯片也为量产做好了准备,首搭哪吒L车型。
截至2024年3月主要搭载高通SA8295座舱SoC的车型
来源:佐思汽研《2024年汽车座舱SoC行业研究报告》
除车规级产品外,高通也是将消费级芯片应用到座舱的主要供应商,其中比亚迪就是其主要消费级座舱芯片的大客户。
2023年比亚迪推出最新高端品牌仰望,其首款车型仰望U8系列座舱SoC搭载了比亚迪与高通联合定制的4nm制程的5G高性能座舱芯片,推测为骁龙 8+ Gen1(SM8475),其运行内存达到了 16GB,内存采用LPDDR 5X,同时集成5G基带技术,最快下载速率达1G每秒,同时能100%兼容安卓生态,配置堪比2022年的顶级平板电脑。可以看出座舱SoC上市周期越来越快,且步伐不断与消费级市场靠近。
此外,高通为了应对舱驾融合趋势,于2023年发布了高性能舱驾一体产品Snapdragon Ride Flex SoC ,4nm制程, AI算力均在2000TOPS及以上,该产品可实现新老方案间的继承性,降低车企迭代的沉没成本。
降成本、大算力、高集成等需求推动,Chiplet技术在座舱SoC市场持续被提及
智能汽车演进趋势下,汽车芯片尤其是大算力车载SoC产品在不断向高性能和降成本方向突破,一方面,先进工艺制程不断精进,大有追平消费芯片之势;另一方面,瞄准Chiplet技术寻求“另辟蹊径”。
随着先进制程迭代到5nm、3nm,摩尔定律逐渐趋缓,先进制程的开发成本及难度日益提升。同时,也并不是所有的芯片厂商都可以像英伟达、高通那样通过多个规模化的应用市场来平摊高昂的SoC研发成本。对此,半导体行业开始拓展新的技术路线试图延续摩尔定律,Chiplet概念也由此提出。
座舱等大算力车载SoC领域,2023年开始多家企业提到将通过chiplet技术布局下一代高性能SoC产品。
主要芯片供应商将采用chiplet技术布局车载SoC产品
来源:佐思汽研《2024年汽车座舱SoC行业研究报告》
2024年初,英特尔推出第一款SDV SoC产品,同时宣布该产品将采用Chiplet技术打造,基于英特尔全新的开放式汽车Chiplet平台,通过英特尔的UCIe芯片间互连的开放标准,实现第三方Chiplet集成到英特尔的汽车产品中,打破传统使用单片SoC的模式。基于芯粒Chiplet的架构,Intel可提供定制化的计算平台,即将主机厂设计的芯粒与Intel的CPU、GPU、NPU的产品线集成在一起,满足主机厂多样化的算力组合。
为此,在3D封装方面,英特尔将与比利时微电子研究中心(IMEC)合作,以确保完全满足车规需求。
Intel打造第一个开放Chiplet汽车产品
来源:Intel
英特尔的开放式小芯片平台战略有望消除汽车制造商的供应商锁定风险,促进市场更具竞争力和创新性,但需要说服车企采用其SoC,以建立强大的生态系统,并在汽车行业取得成功。
而联发科与英伟达合作的3nm车载SoC设计上,同样基于chiplet实现主芯片与GPU芯粒间高速互连。
另外, 2024年1月,12家日本汽车制造商、零部件制造商和5家半导体公司组成了“汽车先进SoC研究(ASRA)”联盟,旨在研究通过Chiplet(小芯片)技术生产更高效的下一代汽车SoC,目标是到 2028 年建立车载 chiplet 技术,并从 2030 年开始在量产车中安装 SoC。