產業調研：智慧座艙晶片發展史
產業調研系列
汽車座艙的發展，從最開始傳統的機械式、按鍵式到後來的電子座艙，再到現在的智慧座艙，汽車座艙也經歷了三步走的過程，到現在已經進入智慧化時代。智慧化時代之後，就對我們座艙晶片有了要求。
智慧座艙是什麼意思呢？大家可以看我這個圖，就是包含很多個屏，除了屏之外，還有很多隱藏的東西，比如擡頭顯示的HUD、語音識別、車內應用。智艙和智駕不是完全脫離的，它們是攪和的。雖然目前這兩個還沒有融合，但他們已經有很多的互動或者邊界不清楚的地方。比如好多車聯網功能，不僅在車內，它對智駕也有很多幫助。
智艙有3個特點：
內外聯合：在智艙的時候，車內和車外的互動，在艙內的大屏都會顯示出來，比如我可以知道紅綠燈大概還有多少秒，這種就是內飾的V2X應用，包括車通訊。
人機共駕：通過擬人的方式跟人進行溝通，讓人的需求控制車內的功能。
應用為王：車內的生態，到底是騰訊的生態、百度的生態還是華為的生態。
看下來智艙至少有屏、車外通訊、語音識別，所以智艙的晶片到底包含哪些？
SoC晶片：
儲存器晶片：車內很多的資訊、資料，儲存的晶片
安全與系統控制晶片：包括加密演算法晶片，不能把它單獨作為智艙晶片，其它環境也有。
通訊晶片：除了傳統控制器之間的通訊，還有對外部的通訊，包括DSI、CS這些。
大概可以分為這四大類，下面展開講講每一類裡有哪些。
通訊晶片和車聯網息息相關，車聯網屬於智艙很重要的一塊。車聯網主要是通訊模組、V2X模組。
通訊：這裡面典型廠商包括廣和通、移遠等等，他們的模組有4G的、5G的，這些晶片他們用高通比較多，高通在行動通訊這塊比較強悍。
V2X模組：裡面包括移遠的模組、華為的MH5000系列。
語音晶片：傳統座艙和現在的智慧座艙一個典型區別在於現在的智慧座艙，人車互動的渠道更加多元化。以前是按鍵式，現在變成語音式。語音式可以讓使用者通過語音讓車去執行一些命令。語音晶片主要是做語音識別、處理和結果反饋，我這裡列了幾個語音晶片的供應商。
但其實對我們車內語音晶片的話，一次把語義演算法放進車內飾遠遠不夠的，比如現在每年都會出現一些年度新詞。如果把所有語義都放在車內的話，新詞不能及時地更新。現在有一種方式是通過線上的語音識別，車內拆訊號，通過通訊上傳到伺服器，用伺服器來識別這些詞語的語義。
音響晶片：在沒有智艙前很多人就有這方面的需求，影響音響晶片的主要是DSP晶片，就是數字處理晶片，處理數字訊號。它主要是把車內的音響資訊，通過數字化儲存，01的儲存方式轉化成模擬訊號。因為0101是連貫的，模擬訊號是自然界存在的訊號，是非連貫的。
大家對SoC晶片的關注度比較高，從15年開始進入到智慧座艙時代，SoC晶片就已經開始了。最開始是高通的602A，到17年820A，19年的8155，現在的8255，到後面極度的首發射性8295。除了這些比較高階的，還有其它的一些常用晶片，像TI Jacinto系列的晶片、恩施浦的MX9、瑞薩的R-CarM3。主要是在中低檔車型上。
以價效比打中低端車型的策略還是很好的，很多車企都有中低端車型，高階車型是為了樹品牌形象，中低端車型走量，還是需要一款價效比更高的晶片。
講晶片繞不開的是晶片的算力，說白了就是晶片的能力怎樣。目前8155時105KDMIPS的算力，肯定是量產車型裡最強的。但並不是說8155算力強就一定代表它比其它的晶片體驗好，只能說在這種強算力加持下，可以做更多的功能、併發地處理一些功能。
比如開導航看地圖的時候同事有能看視訊，不會卡頓，可以讓車輛的功能更強大。但同樣都是8155，有的公司用起來比較卡，有的用起來感覺很流暢。
甚至有的不用8155，甚至用820A流暢度也不錯。比如用820A，極氪01，體驗就稍微差一點，理想One體驗就稍微好一點。不是理想L9，理想L9是雙8155。
其實並不是說理想做得比極氪好，因為極氪功能做得挺多的了，可能功能做得多了以後優化比較困難，所以體驗起來會差一些。理想One那邊功能稍微少一點，因為它提出的事件比較早，所以同樣用820A，效能就夠用。
換句話說，晶片算力強一定是優勢，但並不是算力強了之後一定比算力不強的體驗要好。主要看車機上開發的應用程式的優化程度，包括程式優化的程度、實現哪些功能。這裡的算力主要指CPU的算力，CPU主要做一些任務排程、任務處理、程序控制，CPU算力越強，處理併發流的能力越強，體驗越好。
在座艙裡，除了一些程式併發之外，還有很多圖處理功能。好比在家裡用電腦打遊戲，我們喜歡大顯示卡，因為顯示卡越大，就越流暢。顯示卡代表了GPU算力，因為影象處理是併發流程，這個東西對GPU來說是最友好的。GPU非常適合做並行運算，CPU適合做邏輯運算。座艙裡面影象的流暢度，無論是視訊還是駕駛員監控，都以來GPU。這裡有一個估算，到2024年，車裡面GPU的需求大概要到160TPOS，現在8155才達到30TPOS的算力。
下面講晶片發展有哪些趨勢。
1. 域內融合。剛剛說的座艙域，包括語音晶片、音訊晶片、通訊晶片、SoC，這裡的趨勢是越來越整合。被SoC給整合掉。因為語音晶片、音訊晶片對算力的要求特別低，如果有能力很強的晶片，就相當於順手把這件事做了，可以降低很多成本。
以語音晶片為例，語音晶片屬於車端離線的一種晶片。把這種晶片的麥克風輸入到現在的8295、8155去處理，就不需要專門的語音晶片了。而且處理完之後，可以把資料上傳到雲端，由雲端來進行分析，這樣會得到更準確的語義。
語音晶片，其實現在8155、8295裡已經開始把Audio的DSP整合進去，這樣就不需要單獨的DSP模組了。
剛剛有人問主機廠選晶片怎麼選，越整合的話，整個板的Flash都會降低。第二成本會有優勢。所以這裡面會把智慧座艙域的功能晶片進一步整合，裝到一個SoC裡。SoC本來就包括很多晶片，包括CPU、NPU等等，相當於這件事我要做的話，瑣細做到底。
現在科大訊飛這種公司就做這種整合，把語義分析的演算法整合到SoC裡，讓SoC進行處理，來根主機廠進行配合。
2. 跨域融合。現在智艙和智駕是兩個域，以後他會變成一個域，叫中央域。這裡我簡單列了一下高通的路線圖，從602到820到8195、8295.在這個roadmap中，它CPU算力在增加的同時，GPU算力也在慢慢提升。GPU算力裡尤其是AI的TOPS值的提升可以讓智艙去做智駕的功能。高通的規劃裡，從8295到8795，AI的算力真的在增加，就是想在滿足智艙需求的同時，也能支援做一些智駕的輔助功能。這樣做就是滿足車企用1個晶片做多個晶片的事情的需求。比如車廠有高階車型，座艙有8295或8795，智駕用Orin或Thor。但是還有低端車型，低端產品的功能要專門給配晶片，很不划算。8795就可以在滿足智艙需求的同時，解決一些智駕的問題，這樣成本有很大優勢。高通已經從智艙向其它領域跨界了。
英偉達的roadmap，最開始是Tegra，13或12年的時候，賓士的車就是在用Tegra在支撐，後來專門出了一個智駕的Parker，現在已經落後了，現在比較主流的是Orin，他感覺已經放棄智艙去做智駕了。但是到Thor的時候，他又把CPU的算力從224KDMiPS提升到500KDMiPS，這樣GPU的算力也大大增加了，可以滿足智駕和智艙同時使用。我們跟英偉達溝通，它說Thor基本上是可以同時滿足智艙和智駕的。一個晶片，有兩個核專門用智艙，兩個專門用智駕，這樣一個晶片就可以做智艙和智駕兩件事。
現在除了高通和英偉達，我們國產的晶片廠商很多專注於自駕，包括地平線、黑芝麻、芯馳，傑發就專注智艙。我覺得從高通和英偉達做出這個例項以後，他們會慢慢地網這個防線轉。比如地平線，他們也在考慮做一些相容智艙的晶片。
這裡列舉了一些除了高通以外的主流SoC晶片，包括三星做智艙的910和920。英特爾比較專注智艙，intel是x85架構，和AMD一樣，比較適合智艙。AMD在特斯拉產品上做了一些遊戲加持的功能，在影象處理上比較有優勢，所以比較專注智艙。特斯拉帶來一種思想，車廠也要考慮商業遊戲的需求，會有一些車廠做x86的智艙，比如吉利在做x86上的相容。目前主流的智艙還是以ARM架構為主，包括瑞薩、恩施浦、華為，都是ARM架構。
我感覺對智艙來說，以後可能沒有那麼明顯的區分智艙晶片、智駕晶片、核心SoC晶片，這種變化也對我們的架構開發有很大的影響。大家都知道博世的EE架構圖，從分散式到域集中式再到中央式，在中央架構裡的中央計算到底是以一顆晶片去計算還是有不同的晶片去計算。以後艙駕一體的趨勢出現以後，從幾個HPC變成一個HPC，對架構也有很大的影響。
Q&A：
Q：把晶片集中到一個SoC上的難點？
目前的發展趨勢確實是把這些晶片集中到一個SoC上，但是這個事很難一蹴而就。本身晶片開發週期比較長，且一個SoC如果整合所有這些功能的話是非常複雜的，包括不同的功能有不同的功能安全等級，怎麼保證不同的功能等級之間的兼顧，不可能智艙的安全等級做得和智駕一樣，那智艙很多的靈活性就被限制了。這需要一個適應的過程。
Q：8155的量產設計有沒有把外部的ADSB去掉？
跟一部分廠家溝通，至少他們目前的方案裡，高通8155裡面的ADSB用的比較少，所以目前還沒有去掉。但是看8295的設計方案，基本都會把外部的ADSB去掉。
Q：8295是做智艙+智駕？
8295不能做智駕，以後的8795可以做智駕。因為8795的算力是非常充裕的。
Q：8155可以做艙泊一體嗎？
目前用8155做艙泊一體的還不多，因為泊車對算力的要求還是很高的。基本能做主動泊車的話，就要L2+了。L2+8155的算力不夠。8155只有9TPOS算力。8295也不行，8795可以。
Q：把所有的晶片整合在一個SoC上會出現功能失效嗎？有備用機制嗎？
所有的廠商在做晶片時都會有自己的功能安全等級設計，以8155為例，它是可以滿足ASLB的，基本上ASLB的一些功能需求都能滿足。要是非讓它做一些ASLD或者C的功能，可能就有風險了，目前還做不到。所以用8155去做安全冗餘和備用機制，目前還做不到。
Q：座艙晶片是否一定要有功能安全島？
8155好像沒有功能安全島，座艙對功能安全的等級要求稍微低一些，當然如果是儀表至少要B等級，但是沒有智駕那麼高。後面考慮智駕的話，肯定要有功能安全島，我知道後面的晶片像8285好像有功能安全島。Thor也有專門做功能安全的。
Q：對使用者來說除了效能指標，真正應該關心的是什麼？
紙面上算力不是絕對的，但可以理解成紙面效能越強，車機可以做的功能越多。看車廠目前已經實現的功能是哪些，還有哪些功能沒上。算力越強，發揮的餘力越大。如果買了8155只是用作車導航和聽歌的話，不如買820A，還便宜。
Q：國內的SoC新勢力和國外廠商的差距在哪裡？
沒有中美貿易戰和美國對中國晶片封鎖這件事的時候，大家會覺得買外面的東西效能又強又便宜。現在國際形勢下，一些國產廠商的選擇會發生一些變化，在非關鍵和非核心的地方，也願意去嘗試新勢力的產品。一個東西做出來沒人用，沒形成正向閉環的話，像迭代就很難。現在的國際形勢對新勢力是好事情。迭代是相互影響的過程，通過解決自己的問題來提升自己的能力，開發出更好的產品。
Q：現在8295的算力做不了行泊一體嗎？
不是做不了，8295的算力好像只能做影象處理，不能做AI處理。
8295主打就是智艙晶片，沒做智駕的那些功能設計，不做行泊一體。
Q：怎麼看待英偉達剛釋出的Thor？
Thor我比較熟悉，跟他們一直在溝通跟進。Thor的願景非常好，艙和駕放到一個晶片裡，可以產生很多新的場景。原來艙是艙，駕是駕，艙駕之間通過乙太網傳輸，這個傳輸是有延時的，以後在一個晶片裡，就是核內通訊了，很多東西可以複用。目前的Thor是第一代艙駕一體的嘗試，但是裡面算力有個大問題，不能動態分佈。艙和駕的算力通過軟體分配好就改不了了。我們希望可以做到艙駕算力動態分配，智艙不工作時把所有算力都分給智駕。智駕不工作時，讓智艙可以支援更厲害的圖片處理。肯定要往動態分配走，目前Thor還做不到，還有很長的路要走。而且有這個晶片以後怎麼做到同時排程艙和駕，挑戰也蠻大的裡沒有人做過。
Q：艙駕一體的不同域的功能安全需求如何解決？
功能安全說白了就是不同人物怎麼滿足功能安全的需求，以前有座艙OS，未來需要整車OS，駕艙OS。提供一個DriverOS底座，來排程艙和駕，確保艙和駕不同的功能安全需求，但這個東西還需要驗證的。
Q：國內的晶片軟體生態和國外有什麼差距？如何趕超？
以英偉達為例，英偉達和高通的思路就挺不一樣的。它想把所有底層包括軟體驅動都自己做，以前Orin是開放的，到Thor他們開始嘗試把這塊兒抓起來。作業系統、底層驅動包括一部分RTE，他們都想做。
國產更偏重開放，國產晶片現在是把所有的介面都開放給你讓你去用。但英偉達這種因為它實力很強，可以滿足你的需求，可以根據你的需求做一些定製。
如何趕超？我感覺還是先發展，在晶片包括上層軟體需求接觸多了以後，能力積攢起來之後，也做這一塊的整合工作。
合規宣告：本文節選自中國汽車晶片雲大會（第一期），屬於公開資料，如需紀要全文請後臺留言。
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