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當(dang)(dang)前(qian)，在電(dian)動化(hua)(hua)、智(zhi)能化(hua)(hua)、網(wang)聯(lian)化(hua)(hua)和共享化(hua)(hua)等“新(xin)四(si)化(hua)(hua)”趨(qu)勢推(tui)動下，汽車已經(jing)成為“輪子上的數(shu)據中心”，汽車半導體(ti)用(yong)量迅速提升(sheng)。預計到2030年(nian)，高端(duan)汽車物料清單中，芯片比重(zhong)將從當(dang)(dang)前(qian)的4%左右提升(sheng)至20%以上。
隨著汽車電(dian)動化和(he)智能化進程的(de)加(jia)快，汽車對新一(yi)代芯(xin)片(pian)的(de)要求也在不斷提(ti)升。
過去一(yi)個普通的(de)單(dan)片(pian)機就可以應付整車的(de)電子(zi)控制系統，而如(ru)今(jin)隨著(zhu)輔助駕駛、語音(yin)識別、多媒(mei)體、車聯網(wang)...等新興場景的(de)快(kuai)速崛起，對芯片(pian)計(ji)算(suan)性(xing)能(neng)提出了更(geng)高(gao)的(de)要求。
汽車芯(xin)片從原來(lai)通用型、分散(san)化(hua)(hua)(hua)的單一功(gong)能芯(xin)片快速轉向集成化(hua)(hua)(hua)的多功(gong)能SoC芯(xin)片。比(bi)如，在智能座艙領域，CPU算(suan)(suan)力用于提高任務處理(li)能力，還(huan)需要GPU算(suan)(suan)力來(lai)處理(li)視頻等非(fei)結構化(hua)(hua)(hua)數據，高效的AI算(suan)(suan)力來(lai)滿(man)足(zu)智能化(hua)(hua)(hua)交(jiao)(jiao)互體驗要求，以提升人機交(jiao)(jiao)互體驗。
這些不同的(de)IP核組成了性(xing)能強大的(de)SoC。而在SoC的(de)背后，不同的(de)制程工藝在一定程度上決定了硬(ying)件性(xing)能的(de)上限。
尤(you)其是在“軟件定義汽(qi)車(che)”的趨(qu)勢下，芯片(pian)硬(ying)件作(zuo)為運行軟件的基礎，需要為未來OTA等迭代升級(ji)預留空間。
因此，汽車芯(xin)片的(de)制程工藝變得至關重(zhong)要。
為滿足這(zhe)些要(yao)求(qiu)，業內正(zheng)在加速(su)研發(fa)性能(neng)更強的(de)芯(xin)片，先進制程越來越多地(di)成為滿足汽車(che)芯(xin)片應(ying)用的(de)重要(yao)籌碼之一。
今年7月，臺積電歐洲總經理Paul de Bot在第27屆(jie)汽車(che)電子大(da)會上表(biao)示，汽車(che)行業的(de)(de)芯片(pian)和(he)采購芯片(pian)的(de)(de)方式都變得(de)越來越復(fu)雜。
長期以來，汽車行(xing)業一直(zhi)被認為是技(ji)術落后者，只注重落后工(gong)藝，但實際(ji)上，汽車行(xing)業在2022年開始使(shi)用5nm工(gong)藝—— 距離5nm進入量產僅兩年。
臺積電強調：“不(bu)可能為(wei)汽車行業預留閑置產能，建議汽車制造商盡快(kuai)開始計劃轉向(xiang)先進節點(dian)。”
汽車芯片，邁向先進制程
在傳統(tong)車用(yong)(yong)半導體制備中(zhong)，由于汽車本身空(kong)間較大，對(dui)集成度的需(xu)求沒有手機(ji)等消費電(dian)子(zi)緊迫。加上半導體元器件主要(yao)集中(zhong)在發電(dian)機(ji)、底盤、安全、車燈控制等領(ling)域，對(dui)算力沒有太高的要(yao)求。以(yi)往，汽車芯片(pian)大多采用(yong)(yong)40nm及以(yi)上的成熟工藝制程，跟(gen)消費電(dian)子(zi)芯片(pian)在工藝上差了不止一個量級(ji)。
但在汽車(che)智能化的(de)(de)革命浪(lang)潮之下(xia)，隨(sui)著(zhu)智能座(zuo)艙、自動(dong)駕駛(shi)水平的(de)(de)提升，都依賴大算力、低(di)功(gong)耗芯(xin)(xin)片的(de)(de)支持，24nm乃至(zhi)48nm制程工藝的(de)(de)車(che)規級芯(xin)(xin)片顯(xian)然(ran)已經跟(gen)不上產業的(de)(de)快(kuai)速轉型。
汽車(che)芯片正(zheng)由過去(qu)工藝制程相對落后(hou)、量大價低的行(xing)(xing)業(ye)洼地，搖身一變成為芯片行(xing)(xing)業(ye)高(gao)精尖技(ji)術的應用先(xian)鋒，芯片企業(ye)爭相搶占的技(ji)術制高(gao)點。
這意味著(zhu)，汽車芯片將不再(zai)與成熟工(gong)藝(yi)制(zhi)程(cheng)綁(bang)定(ding)，先進工(gong)藝(yi)制(zhi)程(cheng)將成為(wei)芯片行(xing)業技術(shu)創(chuang)新的制(zhi)高點。
車規級芯(xin)(xin)片(pian)(pian)根(gen)據功(gong)能分(fen)為計算控制芯(xin)(xin)片(pian)(pian)、存儲芯(xin)(xin)片(pian)(pian)、功(gong)率(lv)半(ban)導體(ti)、傳感器芯(xin)(xin)片(pian)(pian)等幾大(da)類。從芯(xin)(xin)片(pian)(pian)工藝制程(cheng)(cheng)來(lai)看，不同汽車芯(xin)(xin)片(pian)(pian)對工藝要求存在(zai)較大(da)差異。MCU主(zhu)要是依靠成熟(shu)制程(cheng)(cheng)，全球(qiu)約70%的MCU生產來(lai)自臺積電；而智能座(zuo)艙、自動(dong)駕(jia)駛(shi)及AI芯(xin)(xin)片(pian)(pian)等主(zhu)控芯(xin)(xin)片(pian)(pian)出于性能和(he)功(gong)耗考慮，持續追求先進(jin)制程(cheng)(cheng)，高級別自動(dong)駕(jia)駛(shi)正在(zai)推動(dong)汽車算力(li)平臺制程(cheng)(cheng)向(xiang)7nm及以(yi)下延伸。
在此(ci)趨勢(shi)下，催生了高(gao)通、英偉達(da)、英特爾、聯(lian)發科等高(gao)性能計算玩家進入車用市場，推動(dong)汽車算力平臺制程向7nm及以下延伸(shen)。
從趨勢上(shang)看，智能座艙和自動駕(jia)駛被(bei)視為未來的(de)“機會風口(kou)”之一(yi)，也是制程工(gong)藝競爭最為激(ji)烈的(de)領域。
目前，智能座艙的明星產品是2019年(nian)高通發(fa)布的驍(xiao)龍(long)8155芯(xin)片(pian)，是全球首個(ge)采(cai)用7nm工藝的汽車(che)芯(xin)片(pian)。
高(gao)通8155座(zuo)(zuo)艙平臺一經問世便(bian)被稱為“車(che)(che)規級芯片天(tian)花(hua)板”，也成為衡(heng)量一款(kuan)智(zhi)能(neng)車(che)(che)科技(ji)水平高(gao)低的(de)標(biao)尺。在(zai)當今智(zhi)能(neng)汽(qi)車(che)(che)市場，如果沒有8155的(de)支持，座(zuo)(zuo)艙系(xi)統將極大減少對潛(qian)在(zai)車(che)(che)主的(de)吸引力。而車(che)(che)企“言必稱8155”的(de)景象，也像極了智(zhi)能(neng)手(shou)機時(shi)代(dai)爭搶高(gao)通芯片首發機會(hui)的(de)舊事。
2021年(nian)底(di)，高通再次發布了全球首個(ge)5nm汽車(che)芯(xin)片——驍龍(long)8295，相比8155的(de)8TOPS算(suan)力(li)，8255芯(xin)片AI算(suan)力(li)達到30TOPS、GPU性(xing)能(neng)(neng)提(ti)升2倍(bei)、3D渲(xuan)染能(neng)(neng)力(li)提(ti)升3倍(bei)，增加了集成電子(zi)后視鏡(jing)、機器學習(xi)視覺、乘客監(jian)測以及信息安全等功能(neng)(neng)，一顆芯(xin)片可帶11塊(kuai)屏。
目前來(lai)看，高通智能座艙芯(xin)片(pian)沿襲(xi)智能手機芯(xin)片(pian)的優(you)勢。從(cong)2014年推(tui)出第一代驍龍620A以來(lai)，高通已(yi)發布(bu)四代智能座艙芯(xin)片(pian)，芯(xin)片(pian)制(zhi)程由28nm升級至(zhi)5nm。
高通如此迅(xun)速的(de)(de)(de)將目前最先進(jin)(jin)的(de)(de)(de)5nm制程工藝芯(xin)(xin)片(pian)(pian)完成車規級(ji)(ji)驗證引進(jin)(jin)到(dao)汽(qi)車領域(yu)，掀起了智能(neng)汽(qi)車時代高端芯(xin)(xin)片(pian)(pian)新的(de)(de)(de)較量，最先進(jin)(jin)制程的(de)(de)(de)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)將不再只是(shi)消費級(ji)(ji)電子產品的(de)(de)(de)專屬(shu)。
除了(le)座艙芯片外，高通的Snapdragon Ride自動駕駛平臺的核(he)心(xin)SoC也基于5nm制程(cheng)打造，并集成了(le)高性能CPU、GPU和AI引擎等核(he)心(xin)組件，最高算(suan)力可達700TOPS。
在自(zi)動駕(jia)駛時代(dai)，“CPU+GPU+XPU”的異構(gou)主(zhu)控SoC芯片將(jiang)逐漸成為主(zhu)流，算力正在快速攀升。
在自(zi)動駕駛芯片領域，英(ying)偉達、Mobileye最(zui)新的自(zi)動駕駛芯片均采用(yong)7nm制(zhi)(zhi)程工藝，而特斯(si)拉自(zi)研的自(zi)動駕駛芯片采用(yong)了三星14nm制(zhi)(zhi)程。前不久，供應鏈傳出特斯(si)拉HW4.0芯片將轉投(tou)臺積電制(zhi)(zhi)造，采用(yong)4nm/5nm工藝打造。
以(yi)Mobileye EyeQ5芯片為例，該芯片采用了(le)7nm FinFET工藝，單顆算力為24TOPS。而同樣是7nm制程的(de)英偉達(da)(da)Orin芯片，單顆的(de)算力達(da)(da)到(dao)了(le)256TOPS，幾乎(hu)達(da)(da)到(dao)了(le)前(qian)者的(de)10倍。
CES2022器件，Mobileye發(fa)布(bu)了三顆(ke)自動(dong)駕(jia)駛(shi)芯片(pian)，其(qi)一是面向L4級(ji)自動(dong)駕(jia)駛(shi)的(de)芯片(pian)EyeQ Ultra，另外兩顆(ke)是面向L2級(ji)自動(dong)駕(jia)駛(shi)的(de)芯片(pian)EyeQ6L和EyeQ6H。
EyeQ Ultra是一顆更高(gao)算力(li)的自動駕駛芯(xin)片(pian)，基于5nm制程(cheng)打(da)造(zao)(zao)，具備12核(he)、24線程(cheng)CPU，同時還有兩個(ge)通用計(ji)算加速器(qi)和兩個(ge)CNN加速器(qi)，其(qi)AI性(xing)能能夠達到176TOPS。EyeQ Ultra預(yu)計(ji)將(jiang)在(zai)2025年(nian)實現量產(chan)上車。EyeQ6系列兩款芯(xin)片(pian)都將(jiang)基于7nm制程(cheng)打(da)造(zao)(zao)，在(zai)算力(li)性(xing)能和尺寸等方(fang)面進行(xing)了提升，預(yu)計(ji)2024年(nian)實現量產(chan)。
另(ling)一邊(bian)，英偉達在SoC芯片方(fang)面，從Parker、Xavier、Orin到還未量產的Thor，在算(suan)力(li)、功(gong)耗、工(gong)藝先(xian)進性(xing)上不斷(duan)提升，持續領先(xian)高階(jie)自動駕駛。
英(ying)偉達的(de)Orin，是(shi)7nm高算力(li)芯(xin)片的(de)代表(biao)，于今年3月官宣(xuan)量產，該(gai)芯(xin)片一經(jing)推出就獲得(de)了比(bi)亞迪、理想(xiang)、蔚來、奔馳、沃爾沃、現代、奧迪等大批(pi)主機(ji)廠(chang)選用。
而英偉達(da)下(xia)一(yi)代 SoC芯片——Thor，集成了(le)770億晶體管，單片算力能夠(gou)達(da)到2000TOPS的性能怪獸，算力達(da)到了(le)現款(kuan)產品Orin的近8倍(bei)，預(yu)計將(jiang)在2025年左右量(liang)產。制程工藝(yi)暫(zan)時還未透露(lu)，不過根(gen)據推測大概將(jiang)采(cai)用(yong)臺積電(dian)的4nm工藝(yi)。
由于性能的強大(da)，Thor可同時為自(zi)動泊(bo)車、智(zhi)能駕(jia)(jia)駛、車機、儀表盤、駕(jia)(jia)駛員監測等多個系統提供算(suan)力，將自(zi)動駕(jia)(jia)駛、信(xin)息娛樂(le)等功能劃分成不(bu)同的任務區間(jian)，同時運行(xing)，互不(bu)干擾。
將芯片算(suan)力從幾百(bai)TOPS一下子“卷(juan)”到2000TOPS級的雷神Thor，明(ming)確傳達(da)出(chu)英偉達(da)不會(hui)(hui)被(bei)限定在自動駕(jia)駛(shi)，還會(hui)(hui)覆(fu)蓋智能座艙領(ling)域(yu)，實現汽車智能化技術的“大一統”。事(shi)實上，這(zhe)也符合汽車電子電氣架構(gou)從分布式(shi)向集約式(shi)，中央(yang)集中架構(gou)發(fa)展的技術趨勢(shi)。
此外，安霸最(zui)新(xin)AI域控(kong)制器芯片CV3系(xi)列(lie)，恩智浦新(xin)一代 S32 系(xi)列(lie)車(che)(che)用(yong)處理器，三星最(zui)近(jin)同意供應現代汽(qi)車(che)(che)Exynos Auto V920娛(yu)樂芯片等(deng)，也將采用(yong)臺(tai)積(ji)電(dian)5nm工藝。
而聯(lian)(lian)發科更是(shi)(shi)“一(yi)鳴驚人”，計劃推(tui)出采(cai)用3nm制程(cheng)的“天璣(ji)車(che)載平(ping)臺”。據了解，“天璣(ji)車(che)載平(ping)臺”將采(cai)用3nm制程(cheng)打造，包含了用于驅動8K、120Hz HDR屏幕的MiraVision顯示技術(shu)，能(neng)夠(gou)兼容(rong)“多(duo)個原生HDR攝像(xiang)頭”的圖像(xiang)信號處理(li)單元，可以通(tong)過聯(lian)(lian)發科的APU技術(shu)為汽車(che)提供(gong)一(yi)定程(cheng)度的ADAS輔助駕駛功能(neng)，此外(wai)還能(neng)外(wai)掛聯(lian)(lian)網(wang)模塊，從而實現WiFi7、5G網(wang)絡、GPS，甚至是(shi)(shi)衛星聯(lian)(lian)網(wang)能(neng)力。
除(chu)了行業(ye)大廠之(zhi)外，本土SoC已進展至7nm，地平線、黑藝麻智能、芯(xin)馳科技(ji)、芯(xin)警科技(ji)都(dou)發布了相關產品。其中，芯(xin)擎(qing)科技(ji)自研的“龍鷹一號”作為國內(nei)首款車(che)規級(ji)7nm芯(xin)片(pian)近日宣布首發上車(che)，該芯(xin)片(pian)擁有(you)8核CPU、14核GPU，以及8 TOPS AI算力的獨(du)立NPU，最多可支持7屏高清(qing)畫面輸出和12路視頻信號接入，并在行業(ye)內(nei)率先(xian)配備雙HiFi 5 DSP處理器。
今年4月，黑芝麻(ma)智能推出首(shou)款自(zi)研(yan)的7nm芯片(pian)武(wu)當C1200，基(ji)于行業先進工藝，確保(bao)算力(li)、功耗(hao)、成(cheng)本(ben)能夠更(geng)好(hao)平衡(heng)。
地平線(xian)CTO黃(huang)暢在2022全球(qiu)AI芯片(pian)峰會的演講(jiang)中透露，征程6芯片(pian)將采用(yong)7nm工(gong)藝，到征程7或征程8時，地平線(xian)的工(gong)藝制程將走在行(xing)業前列。
縱覽汽(qi)車芯片產(chan)業格(ge)局，過(guo)往(wang)把持車用半導體(ti)市場(chang)的(de)主要為(wei)恩智(zhi)浦(pu)、英(ying)飛(fei)凌、意法半導體(ti)、瑞薩電子等傳統汽(qi)車芯片大(da)廠(chang)。但隨(sui)著ADAS、自(zi)動(dong)駕駛技術(shu)的(de)興起，智(zhi)能汽(qi)車對于(yu)計算和數據(ju)處理能力(li)的(de)需求暴增，讓本來就對這塊市場(chang)有(you)(you)興趣的(de)科技公司又有(you)(you)了進擊的(de)理由(you)。
傳統車用芯(xin)片雖然標榜高可靠(kao)度與穩(wen)定性，但考慮到(dao)自動(dong)駕駛(shi)的(de)長期(qi)發展，汽車處理(li)器芯(xin)片所需(xu)要(yao)的(de)運(yun)算效(xiao)能一定要(yao)提升，先進制程成(cheng)為不可或缺的(de)關鍵。
綜合來看，目前(qian)采用7nm制(zhi)程的(de)汽車(che)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)中(zhong)，已經有(you)不(bu)少的(de)產(chan)品(pin)已經進入量產(chan)，主要是智能(neng)座艙(cang)或自動(dong)駕(jia)駛芯(xin)(xin)片(pian)(pian)，比如英偉達Orin、特斯拉第(di)二代FSD芯(xin)(xin)片(pian)(pian)、驍(xiao)龍(long)8155、芯(xin)(xin)擎(qing)科技(ji)“龍(long)鷹一號”等。目前(qian)的(de)一些(xie)5nm制(zhi)程汽車(che)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)大部分仍處于(yu)研發當中(zhong)，或逐漸進入量產(chan)階段，比如高通(tong)第(di)四代座艙(cang)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)驍(xiao)龍(long)8295、高通(tong)驍(xiao)龍(long)Ride自動(dong)駕(jia)駛平臺的(de)核心SoC、安霸(ba)最新AI域控(kong)制(zhi)器芯(xin)(xin)片(pian)(pian)CV3系列等等。
此外，為支持(chi)汽車芯(xin)片(pian)廠商，臺積電在2022年三季(ji)度就推(tui)出了針對(dui)ADAS和智能(neng)數字駕駛艙的(de)汽車芯(xin)片(pian)的(de)5nm工藝(yi)平臺“N5A”，符合AEC-Q100、ISO26262、IATF16949等汽車工藝(yi)標(biao)準。
臺積電還計(ji)劃在(zai)2024年(nian)(nian)推(tui)出業(ye)界第一款基于3nm的汽(qi)車(che)芯(xin)片平臺“N3AE”，計(ji)劃在(zai)2025年(nian)(nian)量產3nm汽(qi)車(che)芯(xin)片。
行業廠商(shang)的(de)一系列產品動(dong)態和規劃都(dou)在標明，先(xian)進制程汽車芯片開始快速(su)迭代(dai)，并(bing)進入(ru)量產加速(su)期。
Chiplet，備受汽車行業矚目
然而(er)，隨著(zhu)先(xian)進(jin)制程迭代到5nm、3nm，摩爾定(ding)律(lv)逐漸趨緩，先(xian)進(jin)制程的開發成本(ben)及難度日益提(ti)升。
同時(shi)，也并不是所有的(de)芯(xin)(xin)片(pian)廠商(shang)都可以(yi)像英偉達、高通(tong)那樣(yang)通(tong)過(guo)多個規模化的(de)應用市場來平攤高昂的(de)先進制(zhi)程工藝芯(xin)(xin)片(pian)的(de)研發成(cheng)本。
對此，包含汽車芯(xin)片在內的半導體行業開始拓(tuo)展新的技術路(lu)線試圖(tu)延續摩(mo)爾定律，而(er)如今被(bei)視為(wei)“救命稻草”的Chiplet概念也由此提(ti)出。
Chiplet也稱作“芯粒”或“小(xiao)芯片”，它是將原(yuan)本一(yi)塊復雜的SoC芯片，從設(she)計時(shi)就按照不同的功能單(dan)(dan)元(yuan)進(jin)行分解，然(ran)后每個(ge)單(dan)(dan)元(yuan)選擇最適(shi)合的制程工藝進(jin)行制造，再(zai)通過先進(jin)封(feng)裝(zhuang)技術(shu)將各個(ge)單(dan)(dan)元(yuan)彼此互聯，就像“樂高積木(mu)”一(yi)樣封(feng)裝(zhuang)為(wei)一(yi)個(ge)SoC芯片。
簡而言之(zhi)，Chiplet旨在(zai)將芯(xin)(xin)片(pian)(pian)性能與芯(xin)(xin)片(pian)(pian)工藝解耦，從(cong)而解決芯(xin)(xin)片(pian)(pian)設計中面(mian)臨的復雜度大幅提升問題，以及先(xian)進制程中面(mian)臨的高成本、低良率問題。
在Chiplet的(de)(de)系(xi)統(tong)級(ji)架構設計下，通過2.5D/3D堆疊等先進(jin)封裝技(ji)術，使用10nm工(gong)藝(yi)制造出來的(de)(de)芯片可以達到7nm芯片的(de)(de)集成度(du)，其(qi)研發投(tou)入和(he)一次性生產投(tou)入則比7nm芯片的(de)(de)投(tou)入要少的(de)(de)多。
此外，模塊化(hua)的(de)(de)芯粒可(ke)以減少(shao)重復(fu)設計和驗證環節，降低芯片的(de)(de)設計復(fu)雜度和研發成本(ben)，加快產品(pin)的(de)(de)迭代速(su)度。同時(shi)，降低對先進工藝(yi)制程的(de)(de)依賴，對于車載應用市場來說(shuo)，本(ben)身也是一種降本(ben)策(ce)略。
目前汽車電(dian)子是(shi)Chiplet技(ji)術的主流應用方(fang)向之(zhi)一。
智能(neng)汽車電子(zi)電氣(qi)架構從分布式ECU到集(ji)中(zhong)式多域控制器(qi)，再(zai)到未來的(de)(de)中(zhong)央計算平臺演進，Chiplet技術具(ju)備(bei)獨特的(de)(de)優勢。
上文提(ti)到，隨著汽(qi)(qi)(qi)車產業智(zhi)能(neng)化和(he)(he)網(wang)聯化程度的(de)(de)不斷提(ti)高，汽(qi)(qi)(qi)車自動駕駛和(he)(he)智(zhi)能(neng)座艙采(cai)用(yong)了復雜的(de)(de)SoC芯片(pian)，計(ji)算/感知/執行(xing)都需要(yao)更快的(de)(de)數據傳(chuan)輸能(neng)力給予(yu)支撐，而Chiplet可(ke)以大幅簡化汽(qi)(qi)(qi)車芯片(pian)迭代時的(de)(de)設計(ji)工作(zuo)和(he)(he)車規流程，同時增加汽(qi)(qi)(qi)車芯片(pian)的(de)(de)可(ke)靠性。
從需求端來(lai)看，有行業人(ren)士(shi)指(zhi)出，由于不同車企的產品(pin)定位差異，實際上對于芯片的性能要求并不相同。
但現實情況是(shi)，市(shi)面(mian)上能拿到的(de)芯(xin)片(pian)，都(dou)是(shi)標準化產品(pin)。車企(qi)只能在(zai)功能定義、軟件算法層面(mian)進行差異化的(de)開(kai)發。同(tong)時(shi)，產品(pin)路線圖必須與芯(xin)片(pian)廠商保持一(yi)致。此外，為了拿到最新一(yi)代產品(pin)的(de)首發，車企(qi)往(wang)往(wang)還需(xu)要支付不菲的(de)費(fei)用。
尤(you)其是隨(sui)著(zhu)中央計算架構(gou)的(de)(de)逐漸到來，平臺要實現的(de)(de)功能(neng)非(fei)常復(fu)雜(za)，集成(cheng)度(du)持續處(chu)于(yu)不斷提升的(de)(de)特點，這(zhe)意(yi)味著(zhu)通(tong)用芯片不足以承載(zai)不同車企的(de)(de)需(xu)求定義(yi)。
因此(ci)，對于汽車(che)(che)(che)行業(ye)來說，Chiplet是(shi)定制(zhi)汽車(che)(che)(che)SoC的一種新(xin)方(fang)式。最(zui)重(zhong)要的是(shi)，這種方(fang)式可(ke)以讓(rang)車(che)(che)(che)企重(zhong)新(xin)獲得架(jia)構控制(zhi)權，并決定計算平臺需要如何擴展。
在(zai)成(cheng)本方面(mian)，相(xiang)比于直接生產SoC，使(shi)用(yong)(yong)小芯(xin)片(pian)(pian)生產有助(zhu)于提升晶(jing)圓(yuan)面(mian)積利(li)用(yong)(yong)率(lv)，且(qie)小芯(xin)片(pian)(pian)可以(yi)重復利(li)用(yong)(yong)，從(cong)而降低產品(pin)總(zong)設計(ji)、驗證和制造成(cheng)本。此外，采用(yong)(yong)Chiplet技術后，各大廠商(shang)可以(yi)專注于自己的芯(xin)粒和IP，省去多余(yu)的IP費用(yong)(yong)。
以(yi)AMD為例，通過Chiplet的(de)設計思路(lu)，除(chu)了(le)能(neng)夠降低40%的(de)制(zhi)造成本(ben)，還(huan)可以(yi)更加(jia)靈(ling)活地(di)銷售服務器芯片，根據需(xu)要添加(jia)和(he)移除(chu)小芯片，并(bing)能(neng)針對不同的(de)功(gong)能(neng)選項(xiang)制(zhi)定不同芯片的(de)價格區(qu)間。
眾所周知，特(te)斯(si)拉在全球率(lv)先啟用AMD的座艙計算平臺方案（Ryzen APU和基于(yu)RDNA 2架構的GPU），后者(zhe)便(bian)是(shi)Chiplet技術應(ying)用的排頭兵，從2015年就開始(shi)布局(ju)相關技術產品落地(di)。
去年，AMD正式發布(bu)了采用RDNA 3架構的新一代(dai)旗(qi)艦(jian)GPU，這是該(gai)公司首度在(zai)GPU產品中采用Chiplet技(ji)術(shu)，擁有多達580億(yi)個晶體(ti)管，每瓦特性(xing)能提升(sheng)了54%，并(bing)且提供(gong)高(gao)達61TFLOP的算力。
而(er)這(zhe)只是第一步。按照計(ji)劃，AMD將尋求在芯片設計(ji)方面更(geng)符合客戶(hu)喜好的產品，比(bi)如，基于Chiplet技術(shu)，客戶(hu)可以靈活配置第三方IP，尤其是汽車(che)智能化(hua)的需求不斷釋(shi)放(fang)，未來異(yi)構(gou)集(ji)成的模式，或許(xu)會成為市場(chang)主流。
看到(dao)這個機會(hui)的(de)，還(huan)有英偉(wei)達(da)。英偉(wei)達(da)此前推出的(de)NVIDIA NVLink-C2C，這是一種超高速的(de)芯片(pian)到(dao)芯片(pian)、裸片(pian)到(dao)裸片(pian)的(de)互連技術，支持定制(zhi)裸片(pian)與(yu)NVIDIA GPU、CPU、DPU、NIC和SoC之間實現一致的(de)互連。
借助(zhu)先進封裝技(ji)術，NVLink-C2C互連鏈路的(de)能效(xiao)最多可比(bi)PCIe Gen 5高出25倍(bei)，面積效(xiao)率高出90倍(bei)，可實現每秒900GB乃至更高的(de)一(yi)致(zhi)互聯帶寬。
“為應對摩爾定律發(fa)展趨緩的局面，必(bi)須開發(fa)小芯(xin)片和(he)異構計算(suan)。“站在英(ying)偉達的角度，這家已經在自動駕駛賽道(dao)占據先(xian)發(fa)優勢的芯(xin)片巨(ju)頭，同樣(yang)覬覦市(shi)場規模巨(ju)大的跨域市(shi)場。
比如，英偉達去(qu)年亮(liang)相(xiang)的(de)“超級汽車芯片Thor”，單顆(ke)芯片算(suan)力達到2000TFLOPS，并(bing)通過多顆(ke)芯片的(de)NVLink-C2C互(hu)連來支(zhi)持多域計算(suan)，以分離(li)自動(dong)駕駛等關(guan)鍵(jian)安全功能(neng)(neng)和信(xin)息(xi)娛樂等功能(neng)(neng)的(de)處理。
而英偉(wei)達與聯發(fa)科的聯姻，更是(shi)將Chiplet進一步(bu)推向(xiang)舞臺中(zhong)央(yang)。
今年(nian)(nian)5月，英偉達與聯發科宣布，雙方將共同為新一代智能汽車提(ti)供解決方案，合作的(de)首款芯(xin)片鎖定智能座艙，預計2025年(nian)(nian)問世，并(bing)在2026年(nian)(nian)至2027年(nian)(nian)投入量產(chan)。
在這款芯片(pian)(pian)設計上，聯發科將(jiang)開發集成英偉(wei)達GPU芯粒(li)的SoC，搭載NVIDIA AI和圖形計算IP，基(ji)于(yu)Chiplet實現(xian)主芯片(pian)(pian)與GPU芯粒(li)間高速互連(lian)。
能看(kan)到，Chiplet技術(shu)的出現，也意味著汽車芯片(pian)除了聚焦先進制程外，通(tong)過架構創新(xin)實現算力(li)跨越也已成為可能。
汽(qi)車(che)行業(ye)的(de)各方似乎都在為Chiplet造勢(shi)。Tier1和OEM正在寄希望(wang)于Chiplet可(ke)以實現下一代具有差異化的(de)車(che)輛平臺。在產業(ye)鏈(lian)上下游(you)企業(ye)的(de)共(gong)同推動(dong)下，Chiplet正在不斷擴大其商(shang)業(ye)應用版(ban)圖。
寫在最后
過去幾(ji)(ji)年， 汽車芯片(pian)(pian)從通用型、分散(san)化的(de)(de)單一功能芯片(pian)(pian)快速轉向集(ji)成化的(de)(de)多功能SoC芯片(pian)(pian)，SoC幾(ji)(ji)乎成了智能汽車行業皇(huang)冠上的(de)(de)明珠(zhu)。
在(zai)這個趨勢下，汽(qi)車芯片也“精益(yi)求(qiu)精”，一方(fang)面在(zai)先進工藝制程上大有(you)追平(ping)消(xiao)費芯片之(zhi)勢；另(ling)一方(fang)面，瞄準Chiplet技(ji)術尋求(qiu)“另(ling)辟蹊(xi)徑”。
對(dui)于汽車芯片供應(ying)商來(lai)說，繼續選擇(ze)(ze)單芯片、更先進制(zhi)程工藝(yi)，還是選擇(ze)(ze)Chiplet方案(an)，是一個戰略抉擇(ze)(ze)。而如何選對(dui)方向則考驗著企業的判(pan)斷(duan)力。
