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隨著汽車的智能化,自2015年後對運算資源的需求越來越多,傳統汽車處理器廠家習慣於傳統汽車的緩慢迭代,同時其營收規模、人力資源也不足以支撐像智慧型手機晶片廠家的快速迭代,這就使得傳統汽車處理器廠家明顯落後於市場需求,而手機處理器廠家趁虛而入。這是一個按SoC晶片製造工藝設計成本的分布圖,這里的成本基本上是最低成本,英偉達的Xavier使用12奈米工藝,英偉達聲稱研發成本高達20億美元,雖然有很大的誇張成份,但4億美元的研發成本還是要有的。
這是一個按SoC晶片製造工藝設計成本的分布圖,這里的成本基本上是最低成本,英偉達的Xavier使用12奈米工藝,英偉達聲稱研發成本高達20億美元,雖然有很大的誇張成份,但4億美元的研發成本還是要有的。
來源:Gartner
這是Gartner 在2016年對SoC晶片製造工藝設計成本分布圖的預測。
來源:佐思產研整理
車機落後手機大約3-5年,車機的迭代速度也遠遠落後於手機,NXP的座艙用i.mx6於2011年量產,接替i.mx6的i.mx8量產在2018年4季度,跨度達7年。瑞薩的迭代速度稍快,2014年6月量產R-CAR H2,2019年1季度量產R-CAR H3,跨度近5年。德州儀器的Jacinto 6自2012年底開始量產,預計下一代Jacinto 7在2020年底量產,可能還要後推,跨度超過8年。
而手機領域,基本就是一年就一次迭代,麒麟最為典型,從2015年開始,每年大約11月推出新一代產品。麒麟930、950、960、970、980分別使用台積電28奈米、16奈米、16奈米、10奈米、7奈米製造工藝,車機中NXP的I.MX8還是28奈米工藝,瑞薩R-CAR H3是16奈米工藝,Jacinto 6也是28奈米工藝。
新興造車企業對座艙電子的提升起了極大作用,主流車企不得不跟進。不止年輕人,中年人受手機的帶動,也喜歡科技感十足的座艙。未來主流的座艙電子功能包括全液晶儀表,至少是10英寸。三屏是最低配置,五屏甚至六屏也有可能出現。本地加雲端的NLP自然語音處理,手勢控制,疲勞檢測,人臉識別。AR型的可顯示ADAS內容的信息量十足的HUD,VID距離超過10米,雙層甚至三層顯示讓HUD真正實用化。還有高精度地圖。這還沒有算上V2X,將來V2X的HMI方式也是以高精度地圖為主。所以座艙對運算資源的需求幾乎是無止境,2020年的座艙電子需要50000DMIPS。
目前最強的座艙電子處理器,高通的820a的運算能力是45200DMIPS。i.mx8的旗艦i.mx8qm的運算能力是28650,瑞薩的R-CAR-H3是40000DMIPS。
來源:佐思產研
2014-2018年高通手機晶片出貨量
2018年,高通手機晶片出貨量大約8億片。
而全球汽車市場容量僅1億輛,遠不及智慧型手機大約14-15億的出貨量。最要命的是汽車市場對成本是非常敏感的,特別是在中國,能省一塊錢的地方也要省,比如大眾的拼命減配。沒辦法,即便今年車市如此低迷,傳統車廠為留住員工不被新興造車企業挖人,依然是10個月的年終獎。
手機處理器廠家可以靠龐大的手機市場分攤成本,用在車機市場時,成本已經全部消化,而傳統汽車處理器廠家無法分攤成本。
將來無人駕駛必然需要5G,5G V2X是無人駕駛的最關鍵基石,對手機廠家來說,5G的優勢就更加明顯了。
最後來看一下高通即將推出的既可用於座艙電子,也可用於旗艦手機,還可用於自動駕駛的旗艦處理器驍龍855,驍龍855也是第一次手機與車機基本同步的晶片。855內部代號HANA,手機版型號為SM8150,汽車版型號為SDM855AU,SDM855AU預計將會在2019年正式推出。
驍龍855採用1+3+4核設計,CPU為ARM Cortex-A76的衍生版Kyro485,8核中有一個A76內核(PrimeCore),運行頻率最高可達2.84GHz,另外三個A76運行2.42GHz,還有4個A55做常規運行,運行頻率1.8GHz,4個A76支持4×16 bit 2133MHz LPDDR4xRAM @ 34.1GB/s。
在華為麒麟980上,華為採用2+2+4設計,充分發揮了DynamIQ的靈活性優勢,在一個大型CPU叢集里使用了2顆[email protected]+2顆Cortex [email protected]+4顆Cortex [email protected]的搭配,根據不同使用場景靈活呼叫,極大地提升麒麟980的能耗比。
AI方面,855還是沒有專用的NPU,還是那個DSP,也就是Hexagon 690,高通這個DSP主要還是定位做AR和VR的。號稱有7Tops+的浮點運算能力,當然了,CUDA是別想了,只能OpenCL。
當然855不是單打獨鬥,高通也有一堆輔助晶片,包括RF收發器、RF前端,音頻Codec、電源管理、快充、指紋識別、WiFi。
除了高通,聯發科、三星、華為甚至蘋果也都虎視眈眈,進軍汽車領域只是時間問題。此外,英特爾也值得一提,依靠IoT、平板電腦等市場分攤成本,英特爾讓Atom發揮餘熱,第一代Apollo Lake已經進入特斯拉、北汽、合眾、沃爾沃供應鏈,下一代的Gemini Lake也在2017年底上市,目前車規版的Gemini Lake還未正式推出,相信在2019年會推出。
(來源:佐思汽車研究)