汽車正從交通工具，演變成一臺具備移動功能的服務(wù)器。
汽車智能化的核心是車規(guī)級芯片，控制導(dǎo)航、變速巡航等指令，其國產(chǎn)化率目前不足5%。
去年年底，芯擎科技推出國內(nèi)首款7nm（納米）車規(guī)級智能座艙多媒體芯片“龍鷹一號”。今年下半年，該芯片將實現(xiàn)量產(chǎn)，部署到吉利旗下品牌的新車中。
“龍鷹一號在設(shè)計、工藝和性能等方面，對標國際市場上最先進的產(chǎn)品，實現(xiàn)了國產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域突破。”芯擎科技董事兼CEO汪凱博士在接受《21CBR》記者采訪時表示。
芯擎還很年輕，2018年，由吉利控股集團投資的億咖通科技、半導(dǎo)體IP廠商安謀中國等共同出資成立。
近日，公司完成近十億元A輪融資，為今年上半年，汽車芯片設(shè)計領(lǐng)域在國內(nèi)斬獲的最大單筆融資。
7nm起點
汪凱在芯擎科技成立初期，就立志要做7nm芯片。
原因很簡單——“芯片國產(chǎn)化不能只取代傳統(tǒng)車規(guī)芯片，還要驅(qū)動市場需求，做真正滿足產(chǎn)業(yè)升級的產(chǎn)品。”
汪凱畢業(yè)于美國伊利諾伊大學(xué)，獲電氣工程和計算機科學(xué)博士學(xué)位，在半導(dǎo)體行業(yè)擁有超25年的從業(yè)經(jīng)驗，曾任華芯通半導(dǎo)體CEO、國際頂級半導(dǎo)體公司Sandisk全球銷售副總裁及亞太區(qū)總裁等。
隨著智能汽車的演進，屏幕數(shù)量越來越多、分辨率越來越高，保障每一塊屏幕流暢運行不卡頓，對芯片性能具有極高要求。
注：車機測試畫面僅用于展示開發(fā)效果，版權(quán)歸所有權(quán)人
從算力和功耗角度看，7nm制程是高算力車規(guī)級芯片的必然趨勢，能幫助汽車車機性能達到手機水準。
當前市場應(yīng)用的主流產(chǎn)品以7nm為主，包括眾多造車新勢力在內(nèi)的車企們，正將目光轉(zhuǎn)向高算力的智能座艙芯片。沒有7nm，很難進入車企下一代產(chǎn)品的配套體系內(nèi)。
一同入局的競爭者非常多，大部分廠商選擇16nm或28nm的工藝制程，極少國產(chǎn)廠商采用7nm工藝制程，更別提一家初創(chuàng)企業(yè)了。
“在車規(guī)級智能座艙芯片領(lǐng)域，7nm工藝制程代表了目前行業(yè)的領(lǐng)先水平?！蓖魟P回憶道，“當時還被友商感慨，（芯擎）膽子真大！”
芯擎要克服研發(fā)、設(shè)計、流片等諸多困難，包含芯片架構(gòu)、工藝節(jié)點、帶寬、存儲等問題。
汪凱舉了個例子，“車規(guī)級7nm芯片的安全標準非常高，手機可以死機，但汽車必須有偵測和處理錯誤的機制，需要滿足AEC-Q100、ISO 26262等功能安全標準?！?
想靠7nm打開市場，芯擎站在了高起點上。
汪凱帶領(lǐng)團隊專注于自主研發(fā)，提高芯片設(shè)計軟硬件一體化的核心技術(shù)能力。
包括硬件加速器、硬件信息安全處理模塊、圖像處理等，芯片級安全如功能安全和信息安全等；優(yōu)化多核架構(gòu)和易構(gòu)計算方面，提供高速互聯(lián)和高速接口，低功耗及電源管理，含實時操作系統(tǒng)，快速啟動技術(shù)和虛擬化技術(shù)。
令他驕傲的是，經(jīng)過兩年多的埋頭苦干，龍鷹一號芯片于去年實現(xiàn)了一次流片即成功。回片抵達上海實驗室后，10分鐘CPU啟動，半小時內(nèi)被順利點亮，24小時全速打通，48小時多核操作系統(tǒng)實現(xiàn)穩(wěn)定運行。
團隊協(xié)力
“（芯片成功研發(fā)）有自身和外部雙重原因。”汪凱分析道。
公司團隊70%以上擁有碩士或博士學(xué)歷，研發(fā)人員大多有10-15年飛思卡爾、AMD、高通等頭部芯片企業(yè)研發(fā)經(jīng)歷。目前，芯擎工程師數(shù)量超300。
除了自研的核心算法和IP，芯擎還與多位合作伙伴合作開發(fā)項目，從需求定義、車載系統(tǒng)設(shè)計，到集成測試，形成從產(chǎn)品定義到市場應(yīng)用的閉環(huán)模式，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同效應(yīng)。
“龍鷹一號在兩年多時間內(nèi)，完成適配研發(fā)并快速走向量產(chǎn)，得益于吉利、億咖通科技、安謀中國、一汽等的鼎立支持和通力合作。”汪凱表示。
“龍鷹一號”能為智能座艙應(yīng)用做什么？
它能讓消費者在新能源汽車里，操控有限空間的多塊顯示屏，實現(xiàn)流暢的車機運行和操作體驗。簡言之，主駕駛開車、導(dǎo)航，同時副駕駛玩電子游戲，后排看電影、智能語音通話等。
以游戲功能為例，其GPU渲染算力和多種圖形硬件加速單元，在高清視頻流暢播放的同時，支持3D游戲迅捷平滑操作，高帶寬、低延遲的LPDDR5內(nèi)存帶寬，保證多屏之間數(shù)據(jù)的實時交換。
汪凱告訴《21CBR》，該芯片集成87層電路、88億顆晶體管，芯片內(nèi)置8個CPU（中央處理器，整數(shù)計算力可達90K）、14個GPU（圖形處理器，浮點計算能力可達900G）、可編程NPU內(nèi)核，INT8算力達8TOPS，并擁有強大的VPU、ISP、DPU、DSP集群。
龍鷹一號內(nèi)置符合國密算法的信息安全引擎，保障用戶的信息安全需求；內(nèi)置功能安全島，安全級別可達ASIL-D，實時監(jiān)控系統(tǒng)運行。
從芯片硬件層面，保證儀表盤的功能安全顯示、與車身的功能安全通信，“這是市場上一些現(xiàn)有的國外解決方案所不具備的。”汪凱介紹。
資本加持
今年7月，芯擎科技完成近十億元A輪融資，由紅杉中國領(lǐng)投，東軟資本、博世旗下博原資本、中芯聚源等跟投。資金計劃用于現(xiàn)有產(chǎn)品的批量供貨以及車規(guī)級、高算力車載芯片下一階段的研發(fā)和部署。
早在3月，芯擎科技已獲得來自一汽集團的戰(zhàn)略投資。
背靠吉利、一汽等產(chǎn)業(yè)股東和戰(zhàn)略投資方，芯擎科技在產(chǎn)品研發(fā)和商業(yè)化上具備天然優(yōu)勢。
龍鷹一號在量產(chǎn)車型測試和驗證的各項工作已陸續(xù)完成，有望于今年下半年量產(chǎn)，將直接部署到吉利旗下品牌新車中，后續(xù)有更多搭載該芯片的國產(chǎn)品牌車落地。
“芯擎還將為客戶提供貼身服務(wù)，已準備好參考設(shè)計平臺，降低客戶化設(shè)計難度，方便開發(fā)，支持客戶快速驗證和實現(xiàn)量產(chǎn)?！蓖魟P說。
下一步，芯擎科技將加速布局車規(guī)級高端處理器市場。
通過智能座艙芯片、自動駕駛芯片、車載中央處理器芯片三條產(chǎn)品線，覆蓋智能汽車應(yīng)用全場景，如L2+至L5級別的自動駕駛系統(tǒng)、車載中央處理器等。
“下一代產(chǎn)品研發(fā)工作已展開，預(yù)計2024年商用。”汪凱透露。
高算力和研發(fā)設(shè)計挑戰(zhàn)，對團隊提出更高要求。
“將持續(xù)深耕智能汽車高端處理器領(lǐng)域，不斷吸收和培養(yǎng)國際尖端人才，加強核心技術(shù)的創(chuàng)新能力，把科技的命脈掌握在自己手中。”汪凱對提高車載芯片的國產(chǎn)替代率充滿信心。