從刷手機到刷車 5納米制程芯片明年上車

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全球汽車行業缺乏“核心”的情況正在更大范圍蔓延。

汽車芯片短缺一方面源于去年初對市場需求的過度保守估計；另一方面，疫情進一步促使呆在家里的消費者搶購手機、筆記本電腦等電子設備，從而提振了半導體的需求。

然而，將汽車芯片短缺歸咎于需求的劇烈變化并不完全準確。據統計，芯片代工企業TSMC不斷擴大先進工藝的生產。28nm及以上工藝2021年營收僅增長9%，遠遠落后于先進工藝的52%。這意味著工藝先進的晶圓生產線正在逐步取代收入較低的晶圓生產線。

過去，汽車芯片在后續制造過程中往往落后于消費電子芯片，但消費者對智能手機體驗的期待正在催生汽車領域對芯片日益增長的需求。1月26日，高通發布兩款新產品——第四代驍龍數字座艙平臺和驍龍Ride自動駕駛平臺，均采用5nm工藝芯片。

手機跨界到汽車行業，一場高端芯片的爭奪戰已經打響。

高通，外界最熟悉的無疑是手機芯片。高通驍龍845/855/865/888在各大手機廠商的旗艦手機的CPU芯片上總能看到。

在手機硬件領域，高通有很大的技術影響力。高通將向全球銷售的每部手機收取專利許可費。例如，蘋果每年為每部iPhone支付7.5美元，向高通支付的平均年度許可費高達10億美元。

在手機領域“躺著賺錢”的高通，如今正在向智能汽車領域揮舞大刀。

“無論是汽車芯片還是智能手機芯片，它們的基礎ip部分都是最基礎的底層技術，并且在其中有很多相似之處。區別在于如何運行不同類型的‘盒子’，車內體驗要考慮安全性、可靠性、生命周期等因素。”高通技術公司高級副總裁兼汽車業務總經理納庫爾·杜格爾說。

■自動駕駛芯片首次進入5nm時代。

2021年，L2輔助自動駕駛在中國的滲透率已達15%。此前，Mobileye和Xilinx長期占據L2自動駕駛芯片賽道。隨著消費電子芯片巨頭的進入，老牌廠商在自動駕駛芯片中的地位可能會逐漸受到威脅。

在“軟件定義車輛”下，電子/電氣架構不斷演進，分布式ECU根據功能集中在多個域控制器中，最終將集中到一個中央計算平臺，支持整車OTA升級。然而，傳統的汽車功能芯片只適用于發動機控制、電池管理等局部功能，無法滿足高數據智能駕駛相關計算。

在新聞發布會上，高通宣布擴大驍龍騎& # 8482；平臺組合支持多級ADAS/AD自動駕駛輔助功能，包括安裝在汽車擋風玻璃的NCAP ADAS解決方案、支持有條件自動駕駛的主動安全、全自動駕駛系統。

驍龍游樂設備平臺基于5納米工藝技術。此前，無論是NVIDIA還是Mobileye，最新的自驅動芯片的工藝都是7nm。該平臺可以提供不同級別的計算能力，包括功耗低于5瓦的ADAS攝像頭的10個TOPS，以及L4自動駕駛解決方案的700多個TOPS。

低功耗是平臺的一個核心競爭力。Nakul Duggal認為，計算能力的提高會導致散熱需求的增加，高度復雜的散熱會導致功耗的增加。通過被動或風冷散熱設計，高通最終實現了高達700萬億倍計算能力的芯片組合，功耗僅為130W，省去了昂貴的液冷系統，降低了大量成本。這一數據領先于特斯拉FSD芯片和NVIDIA Xavier芯片。

一個月前，長城汽車宣布將采用高通驍龍Ride & # 8482平臺打造長城汽車咖啡智能駕駛系統，并在2022年量產高端車型中采用；一年前，高通在CES上高調進軍自動駕駛領域，通用汽車成為他們的第一個簽約客戶，將于2023年正式部署高通驍龍Ride平臺。

■自動駕駛性能的提升不僅取決于“計算能力”

作為自動駕駛系統的大腦，自動駕駛芯片顯然已經成為車企的“戰場”。

近日，蔚來ET7（查成交價|參配|優惠政策）宣布在自動駕駛域控制器內部集成了4顆NVIDIA Orin SoC，理論計算功率達到1016TOPS。SAIC和阿里的合資汽車公司智己汽車也宣布搭載NVIDIA Xavier或Orin X芯片，最大運算能力超過1000TOPS。

在市場上可以看到，芯片的運算能力越來越高，這主要是因為自動駕駛汽車是軟硬件結合的，強大的傳感器封裝需要復雜的軟件支持，而自動駕駛軟件在處理數據和決策時需要極強的運算能力。

最近，高通宣布將以14億美元收購初創公司NUVIA。這是一家基于Arm獨立架構的初創公司，由前蘋果和谷歌的三位頂級芯片設計師創立。收購NUVIA有望幫助高通在驍龍技術的基礎上發展，提高CPU性能和能效。

然而，計算能力不足以判斷智能駕駛的性能。“僅僅通過提高計算能力來提高性能是不夠的。我們還需要知道它屬于哪一類，效果如何。”納庫爾是這么說的。

事實上，馬斯克曾經說過，自主設計的芯片可以將特斯拉的自動駕駛性能大幅提升5-20倍，但計算能力并沒有增加多少。

面對市場競爭，Nakul坦言，“無論是先進的駕駛員輔助系統還是自動駕駛，這個市場剛剛起步，屬于發展初期。這些平臺或產品有其復雜性和高性能要求，傳感器需要相應的分辨率支持和數據要求等。，未來都將有很大的創新和發展空

■占領數字駕駛艙

與自動駕駛領域相比，高通在智能座艙的賽道上更具優勢。在過去的幾年里，由于在自動駕駛領域投入了更多精力，英偉達錯過了智能座艙市場的第一波浪潮。

據報道，高通在車聯網和信息娛樂方面的訂單總估值已超過80億美元。在全球25家領先的汽車廠商中，有20家選擇了高通驍龍汽車平臺。

從早期的820A到后來的SA8195P、SA8155P和SA6155P，高通在過去幾年幾乎橫掃了智能座艙市場。包括奧迪、捷豹路虎、本田、吉利、廣汽、長城汽車、比亞迪、柯靈、小鵬、魏瑪、理想、蔚來等國內外車企，均已推出或宣布推出搭載驍龍汽車平臺的車型。比如2022年，蔚來ET7量產將采用第三代高通驍龍& # 8482；數字座艙平臺。

“蔚來ET7內飾”

在此次活動中，高通再次宣布將迭代并推出其下一代數字座艙解決方案系列——第四代高通驍龍& # 8482；基于新型中央計算架構的數字座艙平臺。

和驍龍Ride平臺一樣，最新的數字座艙平臺系列也采用了5 nm制程技術，具備車到云軟SKU的功能，讓終端消費者在硬件部署后，通過OTA升級，持續獲取汽車全生命周期的最新特性和功能。包括儀表盤和駕駛艙、增強現實平視顯示器、信息視頻、后排座椅顯示、后視鏡更換和車內監控服務。

同時，最新平臺提供多用途解決方案，包括性能級、旗艦級和極致級，支持當前的電子電氣架構轉型。值得一提的是，全新數字座艙平臺各級采用相同的軟件架構和框架，可以降低開發復雜度，縮短商用時間，幫助汽車廠商為不同級別的汽車提供統一的用戶體驗，最大限度降低維護成本。

據悉，第四代高通驍龍汽車開發套件預計將于2021年第二季度推出，終端的商業量產計劃于2022年底開始。

與其他企業相比，高通有一個明顯的優勢——基帶芯片，其性能將直接決定移動終端產品與外界信息交互的質量，實現車輛的5G互聯。目前汽車基帶只能用高通和華為海思。

■總結

汽車智能化浪潮興起以來，高通正以高算力芯片為核心，以車載系統和自動駕駛為切入點，撕開汽車半導體市場的缺口。5納米工藝芯片量產項目的啟動，使其在智能汽車賽道上更具影響力。

然而，暫時領先并不意味著沒有競爭對手。2021年初，恩智浦宣布將在下一代高性能汽車平臺中采用TSMC的5納米工藝。特斯拉還與三星合作，秘密研發5nm工藝的自動駕駛芯片，計劃于2021年第四季度開始；備受矚目的蘋果造車項目逐漸浮出水面。蘋果M1芯片也采用5 nm工藝，正在與TSMC合作研發自動駕駛芯片。

可以肯定的是，智能汽車芯片的爭奪戰會越來越激烈。