顶点资讯2021年11月2日消息,国内第一款车规级7nm智能座舱系统级芯片(SOC)---龍鹰一号,成功流片。
龍鹰一号是由芯擎科技打造的一颗包含88亿个晶体管的SOC,标志着芯擎科技正式进入汽车智能座舱市场。
在芯擎科技上海实验室,龍鹰一号十分钟内就启动了CPU,在不到30分钟的时间内,全部模块进入工作状态。第5代低功率双倍数据率(LPDDR5)在24小时内达到全速工作状态,并且主要外设全部打通,多核操作系统连续48个小时运行稳定。经过实际测试后,龍鹰一号所有参数表示都满足设计标准。
龍鹰一号最大的优势是低功耗、高性能、高可靠性和多核异构计算模型的SOC设计,它还集成了CPU、GPU、NPU、ISP、DSP、VPU、DPU等高性能加速模块,并且采用业内主流的LPDDR5,数据传输速度能够达到6400MT/s。
龍鹰一号还有其它亮点。比如采用先进的7nm制程工艺,内置ISO26262 ASIL-D安全等级的“安全岛”,并且符合AEC-Q100标准。
7nm工艺保证了性能和低功耗
相比过去10nm以上SOC,7nm工艺可以提供更高的集成度,产品功能更丰富。由于工艺精度更高,单位面积上的逻辑门更多,可以执行更复杂的运算。更高的制程工艺,能够直接降低SOC的功耗。
7nm工艺能够保证SOC上的平均晶体管密度达到100MTr/mm2,这一数量是10nm工艺的3.3倍。这一点保证了7nm工艺SOC在同等功率下,性能可以提升35%-40%,或者性能相同的前提下,功耗降低65%。在动态功耗占比方面,7nm工艺能够达到90%以上,这可以保证CPU、GPU等计算单元充分发挥算力,并降低静态功耗,提高热管理效率。
如果要设计高性能的汽车智能座舱,7nm工艺是首选。目前,国内外很多车企均选用了7nm工艺的智能座舱SOC。由于7nm工艺智能座舱SOC的设计成本和难度很高,很多芯片设计企业主要生产10nm工艺SOC,这对芯擎科技来说是一个机会。这次7nm工艺汽车智能座舱SOC的成功流片,正是芯擎科技强势入局的表现。
汽车智能座舱SOC已成为芯片厂商竞争的新赛道
过去,用于智能手机等消费电子上的芯片性能要远远领先于车载芯片。不过,现在这种情况正在发生改变。恩智浦半导体(NXP)加强与台积电的合作,其车载芯片将采用台积电5nm制程工艺,首批样片将在今年秋季交付。高通也在今年初发布了采用5nm工艺的智能座舱SOC平台,最快预计在2023年底量产。
汽车芯片已经拉起了向高端制程工艺迈进的号角,尤其以汽车智能座舱SOC的竞争为甚。目前,已经确定投入赛道的厂家有德州仪器、英伟达、恩智浦和瑞萨等。甚至有芯片厂商直接从智能手机市场杀入智能座舱市场,如联发科、三星、高通和英特尔等。
高通算是进入智能座舱市场的领头羊。早在2015年,高通就战略性的进入了智能座舱和自动驾驶市场。2018年,高通启动了收购恩智浦的计划,虽然最终以失败结束,但也正是从那时,高通开始5nm工艺车载芯片的研发。直到2020年,高通14nm骁龙820A智能座舱SOC依然是不少中高端车型的采购对象。
高通成熟制程工艺智能座舱SOC虽然已经获得了客户的认可,但在高端制程工艺的研发上,依然没有停下脚步。在2019年国际消费类电子产品展(CES)上,高通发布了新一代7nm车规智能座舱SOC---骁龙SA8155。2021年1月,高通又发布了最新一代基于5nm工艺的智能座舱SOC,并计划在2022年量产。
三星入局高端工艺车载芯片要从收购哈曼国际(Harman International Industries)开始,该笔收购花费了三星80亿美元,也是三星最大的一笔全现金收购案。2019年1月,三星就推出了首款采用8nm制程工艺的汽车处理器芯片。
总的来说,在7nm及以上高端智能座舱芯片市场,占主导地位的是高通和英伟达。芯擎科技以一家初创企业的身份,成功挤进7nm俱乐部,还是非常值得称赞的。而且,在国内还没有真正意义上拿得出手的高端制程工艺车载芯片,芯擎科技算是第一个吃到螃蟹的人。
龍鹰一号目前已经获得了众多国内车企的关注,已经有多个量产车型正在进行相应的系统设计,最快将于2022年进行集成和测试。相信芯擎科技龍鹰一号的成功流片,必然会改变未来在车载高端制程工艺芯片的版图格局。