本文來(lái)自微信公眾號(hào)“AI芯天下”作者/方文三。
移動(dòng)出行時(shí)代，汽車(chē)逐漸由機(jī)械驅(qū)動(dòng)的硬件向軟件驅(qū)動(dòng)的電子產(chǎn)品過(guò)渡，軟件定義汽車(chē)趨勢(shì)愈發(fā)明顯。
這將推動(dòng)汽車(chē)芯片快速轉(zhuǎn)向搭載算力更強(qiáng)的SoC芯片，將成為半導(dǎo)體行業(yè)、IC產(chǎn)業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向。
汽車(chē)芯片分類架構(gòu)
現(xiàn)階段，汽車(chē)市場(chǎng)上的芯片主要可分為兩類：
一類是以控制指令運(yùn)算為主，算力較弱的功能芯片MCU；
另一類是以智能運(yùn)算為主，算力更強(qiáng)，負(fù)責(zé)自動(dòng)駕駛功能的SoC芯片。
未來(lái)汽車(chē)數(shù)據(jù)處理芯片逐步向智能化AI方向發(fā)展，汽車(chē)智能化趨勢(shì)，智能座艙和自動(dòng)駕駛對(duì)汽車(chē)的智能架構(gòu)和算法算力，帶來(lái)了數(shù)量級(jí)的提升需要。
這將推動(dòng)汽車(chē)芯片快速轉(zhuǎn)向搭載算力更強(qiáng)的SoC芯片，將成為半導(dǎo)體行業(yè)、IC產(chǎn)業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向。
汽車(chē)芯片從MCU逐漸轉(zhuǎn)向SoC
隨著全球汽車(chē)消費(fèi)升級(jí)，汽車(chē)電子化趨勢(shì)處于快速增長(zhǎng)，全球汽車(chē)搭載的電子控制單元ECU數(shù)量持續(xù)增加，一般都是MCU芯片。
汽車(chē)電子化需求及汽車(chē)MCU行業(yè)格局，導(dǎo)致汽車(chē)MCU芯片短中期出現(xiàn)了短缺。
隨著汽車(chē)電子化加速滲透，汽車(chē)電控需求快速上升，因此汽車(chē)MCU芯片仍處于供不應(yīng)求格局，在疫情影響大背景下，這一問(wèn)題顯得更為突出。
由于全球汽車(chē)MCU芯片，處于恩智浦、英飛凌、瑞薩等為代表的群雄割據(jù)競(jìng)爭(zhēng)格局。
而芯片與車(chē)廠的深度綁定，導(dǎo)致個(gè)性化定制和外部代工，加劇了供應(yīng)鏈的擴(kuò)產(chǎn)難度。
汽車(chē)E/E架構(gòu)也從分布式向集中式演進(jìn)，原有的硬件配置格局被打破，ECU數(shù)量大幅精簡(jiǎn)，相似功能的ECU交由對(duì)應(yīng)的域控制器進(jìn)行統(tǒng)一管理，以形成域集中式架構(gòu)。
在集中式E/E架構(gòu)下，新增的域控制器集成了更多的功能，主控芯片若要與其職能相匹配，則算力、性能等必須隨之提升。
在此趨勢(shì)下，汽車(chē)芯片從MCU逐漸轉(zhuǎn)向SoC。
智能座艙帶動(dòng)SoC芯片先行
汽車(chē)中智能座艙和自動(dòng)駕駛是SoC芯片的兩大應(yīng)用方向。
與自動(dòng)駕駛芯片相比，智能座艙芯片相對(duì)容易打造。
目前，汽車(chē)芯片已廣泛應(yīng)用于動(dòng)力、車(chē)身、座艙、底盤(pán)和安全等諸多領(lǐng)域。據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)，2022年新能源汽車(chē)單車(chē)芯片數(shù)量將超過(guò)1400顆。
在已量產(chǎn)的諸多國(guó)內(nèi)車(chē)企高端配置的智能座艙中，為實(shí)現(xiàn)各屏幕間的無(wú)縫聯(lián)動(dòng)，提高交互效率，[一芯多屏]的設(shè)計(jì)方案成為主流。
這些研發(fā)技術(shù)之所以可以快速落地，作為智能座艙算法的核心組件，SoC在其中發(fā)揮著非常重要的支撐作用。
智能座艙傳統(tǒng)芯片廠商如恩智浦、德州儀器、瑞薩，消費(fèi)芯片廠商如英偉達(dá)、高通、三星也也紛紛入局，座艙SoC正在成為供應(yīng)商之間競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。
SoC芯片給了各方充分機(jī)會(huì)
近年來(lái)，伴隨智能駕駛滲透率提升，全球芯片巨頭紛紛進(jìn)軍汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，推出具備AI計(jì)算能力的主控芯片，擔(dān)當(dāng)自動(dòng)駕駛汽車(chē)的[大腦]功能。
傳統(tǒng)汽車(chē)的功能芯片僅適用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制、電池管理、娛樂(lè)控制等局部功能，尚無(wú)法滿足高數(shù)據(jù)量的智能駕駛相關(guān)運(yùn)算。
域控制器集成前期的諸多ECU的運(yùn)算處理器功能，因此相比ECU其對(duì)芯片算力的需求大幅提升，計(jì)算芯片相應(yīng)需要用到算力更高的SoC芯片。
SoC芯片可以有效地降低信息系統(tǒng)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本，縮短開(kāi)發(fā)周期，提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
但隨著汽車(chē)行業(yè)加速進(jìn)入智能化時(shí)代，一場(chǎng)以高級(jí)別自動(dòng)駕駛SoC芯片為核心的商業(yè)大戰(zhàn)已經(jīng)打響。
隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)時(shí)代的到來(lái)，以特斯拉為代表的汽車(chē)電子電氣架構(gòu)改革先鋒率先采用中央集中式架構(gòu)，即用一個(gè)電腦控制整車(chē)，并可以很好地實(shí)現(xiàn)整車(chē)OTA軟件升級(jí)。
汽車(chē)MCU芯片市場(chǎng)一直被恩智浦、德州儀器、瑞薩半導(dǎo)體等汽車(chē)芯片巨頭所壟斷，外來(lái)者鮮有機(jī)會(huì)可以入局。
英特爾、英偉達(dá)、高通、華為等消費(fèi)電子巨頭紛紛入局，地平線、黑芝麻等初創(chuàng)公司亦迎來(lái)機(jī)會(huì)。
結(jié)尾：
眼未來(lái)出行時(shí)代，汽車(chē)將逐漸演變?yōu)橐苿?dòng)的智能終端，需要的將是更安全可靠、高性能、低功耗的汽車(chē)SoC芯片。
當(dāng)然，這也意味著將對(duì)智能座艙SoC提出更高的要求。
隨著汽車(chē)電子電氣架構(gòu)步入域控制階段，芯片變得尤為重要，雖然芯片的絕對(duì)數(shù)量是在減少，但SoC集成度提高。
因此，SoC未來(lái)也將面臨革新，向高集成度、高算力方向發(fā)展。
部分資料參考：半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫：《國(guó)產(chǎn)SoC的破局猜想》，含光學(xué)社：《汽車(chē)智能化系列之SoC芯片價(jià)值洼地》
