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前面第一篇文章咱們都提到了，智能座艙的發(fā)展離不開芯片的高算力，高算力芯片才是未來智能座艙芯片的發(fā)展王道。
現(xiàn)階段高算力芯片對于智能座艙而言是不是內(nèi)卷？
中國車企智能座艙基本上都需要繳納“高通稅”？
前面提到智能座艙是眾多車企和上游配套的芯片廠家的作為進(jìn)入汽車智能的切入口?！霸谀壳扒闆r下，智能座艙是剛需。不管什么車，燃油車也好，電動車也好，一定會有智能座艙，包括一定要有儀表盤、中控屏，甚至包括輔助駕駛等等。所以智能座艙理所當(dāng)然的成為了各個車廠“兵家必爭之地”。
這個時候智能座艙的芯片廠家競爭理論上應(yīng)該是百花齊放百家爭鳴，結(jié)果出乎你的意料，市面上一提到智能座艙就是被高通全部壟斷的實際情況。
我們先來看一組智能座艙的數(shù)據(jù)，今年1-10月搭載高通平臺智能座艙交付量達(dá)到192.67萬輛，份額占比達(dá)到27.05%；其中，在座艙域控制器市場（121.09萬輛），高通平臺占比已經(jīng)突破30%，達(dá)到30.42%。而在22款新車交付量方面，高通平臺在域控市場的占比則更是高達(dá)86.45%。
你會驚的發(fā)現(xiàn)，高通8155類似全民男神，上到99，下到剛會走的女生，都能為之迷倒。
2021年-2022年，無論是傳統(tǒng)燃油車還是新能源汽車，無論是新造車勢力還是傳統(tǒng)車企，上至60萬元級的嵐圖夢想家，下至不到10萬元的名爵MG ONE，最近一年來國內(nèi)就有接近30余款新車搭載了高通8155芯片。
在普遍都是高通8155芯片的包圍下，如果車廠不使用該芯片，都不好意思宣傳智能座艙的賣點。歐拉好貓鬧得沸沸揚揚的“芯片門”事件，起因就是有用戶實際用車過程中發(fā)現(xiàn)，其使用的性能相對落后的英特爾3940的4核芯片，而非高通8155的8核芯片。今年7月份，極氪001座艙全面升級，將正式搭載用戶期待的“8155智能座艙計算平臺”，并對所有老車主提供免費升級服務(wù)，并且還狠狠地做了一波宣傳，贏得了流量和用戶一陣好感。
9月初，福特官方發(fā)布，車主需要完成好友注冊福特電馬會員（小程序/APP），就可以享受免費升級高通驍龍SA8155P芯片。嵐圖汽車低價為新老用戶更換芯片；蔚來李斌在用戶的聲討中直呼“免費升不起”。
某種意義上，哪個車采用了高通8155芯片，就表明其進(jìn)入了智能第一梯隊。一時間內(nèi)，高通8155車機芯片不僅瞬間成為國內(nèi)消費者衡量座艙是否智能的唯一標(biāo)準(zhǔn)，更成為國內(nèi)車企們在智能化轉(zhuǎn)型路上的“救命稻草”。
在這樣的一個智能座艙域控制接近9成的份額被高通占據(jù)，這個和曾經(jīng)雄霸手機的的“高通稅”何其相似，高通稅是指高通從全球手機企業(yè)抽成，每部手機都要按整機價格繳納3%-5%左右的專利費，由此高通每年獲得的專利費收入達(dá)到80億美元左右?！案咄ǘ悺币恢敝袊謾C行業(yè)的隱痛，殊不知汽車行業(yè)如今也面臨同樣的問題，雖然不用像手機那種繳納整機3%-5%的費用，但是高通芯片的入門費，軟件的hpervison費用，服務(wù)費、軟件定制開發(fā)費等一系列費用，其實讓很多車企別無選擇。
都有哪些芯片廠家同高通芯片在進(jìn)行“一較高下”
智能座艙時代，芯片的重要性變得前所未有，如同過去的手機廠商一樣，汽車廠商在推出新品時，也把芯片作為最大賣點之一大力宣傳。這兩年風(fēng)很大的高通8155芯片，得益于中國車企的大力支援，放眼望去幾乎沒有對手。
上圖可以看到主流的智能座艙芯片對比圖，基本上可以看到傳統(tǒng)的NXP、TI、瑞薩等芯片廠家的算力毫無競爭力可言，我們重點講講相對有競爭力的幾個芯片。
我們都知道新一代的奧迪座艙，使用了三星的座艙芯片，Auto V9是用在下一代奧迪，搭載三星Auto V9的量產(chǎn)車預(yù)計到2025年甚至2026年才有上市，從芯片架構(gòu)參數(shù)上來看，如果不考慮虛擬機所占用的算力資源，CPU的算力和GPU的算力還略占上風(fēng)，而且在視頻輸出支持6屏（3路4K+3路2K），DDR的帶寬也支持最新的LPDDR5，能夠跑的帶寬數(shù)據(jù)比8155大，支持的視頻輸入相對較少，只支持8路視頻攝像頭圖像輸入，這個相對偏少。
從目前公布的信息來看，上車的車型相對較小，主要在奧迪車型上，而且新一代奧迪座艙系統(tǒng)最大的改動就是從Genivi改為AGL，這個操作系統(tǒng)的移植難度還是不小，而且使用這種操作系統(tǒng)的車企并不多。所以該芯片同其他車企還沒有實質(zhì)上的合作。
目前來看，三星的V9芯片進(jìn)入國內(nèi)智能座艙日期還遙遙無期，而且從技術(shù)支持，底層操作系統(tǒng)，這些都不是特別完善，所以打鐵還是需自身硬。
在國產(chǎn)的智能座艙的芯片來看，芯擎芯片非常不錯，在各種參數(shù)和性能上都和高通8155不相上下，而且有一些關(guān)鍵的參數(shù)上優(yōu)于高通8155。
芯片算力上不相伯仲
從上面參數(shù)可以看到，在國產(chǎn)芯片里面我們看到可以同高通8155P直接扳手腕的芯片就是芯擎的龍鷹一號，雖然我們看到的GPU算力是900k，但是實際的GPU能力要強于高通8155，高通的8155是通過虛擬機進(jìn)行中控導(dǎo)航和儀表的設(shè)計，由于虛擬機是需要占用一定的空間的，所以8155 加上虛擬機之后的實際用戶可用算力要少于龍鷹一號SE1000。
具有強大GPU渲染能力，算力達(dá)900GFLOPS，內(nèi)含多種圖形硬件加速單元，在高清視頻流暢播放同時，支持3D游戲平滑操作；高帶寬、低延遲的LPDDR5內(nèi)存帶寬，可保證多屏交互
硬隔離安全性更優(yōu)
硬件隔離式是指，在統(tǒng)一的計算平臺上采用虛擬化方案，同時運行多個操作系統(tǒng)，但是各個系統(tǒng)依然在硬件上進(jìn)行隔離，每個系統(tǒng)都有自己的專屬硬件資源。
軟件虛擬式是指，在統(tǒng)一的計算平臺上采用虛擬化方案，同時運行多個操作系統(tǒng)，每個操作系統(tǒng)所使用的硬件資源，由Hypervisor層動態(tài)調(diào)配，每個系統(tǒng)并沒有專屬的硬件資源。
硬隔離相對于軟件虛擬的好處
1、復(fù)雜度降低，不需要加入第三方的虛擬軟件，從而軟件復(fù)雜度降低；
2、成本優(yōu)勢：不需要加入第三方虛擬軟件包，成本下降非常多；
3、安全性更高：在同一個SOC中，做功能安全的應(yīng)用，基本上都需要硬隔離，這樣才能保障儀表等高要求的設(shè)備的安全運行。
芯擎SE1000在硬隔離的機制下幫助用戶節(jié)省了虛擬機的 費用，同時芯片內(nèi)部的GPU等資源可以在兩個域之間靈活配置，滿足AP和CP域的資源靈活劃分；對于用戶來說，大大降低了軟件開發(fā)門檻以及后續(xù)升級的難度。
音視頻接口豐富，視頻接口能力高于高通8155
高通8155 支持4個2K的顯示輸出，現(xiàn)在車?yán)锩娴?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E6%98%BE%E7%A4%BA%E5%B1%8F/">顯示屏越來越多的情況下，而且習(xí)慣于手機和平板的高清顯示以后，2k分辨率的顯示屏在車?yán)锩鎽?yīng)用都是理所當(dāng)然了，如果是大的MVP或者SUV，后排頭枕幾個娛樂屏的情況下，一個8155就沒有辦法滿足這么多屏的輸出，所以GL8車型會搭配2顆8155芯片。
而SE100可以支持全數(shù)字儀表盤支持7屏4K/2K 60HZ不同源獨立顯示，可以同時支持7個2K顯示屏的獨立顯示，這個對于智能座艙的多屏化非常友好。
同時SE100支持12路2/3MP 60幀原始攝像頭數(shù)據(jù)輸入；內(nèi)置高性能音視頻處理單元及豐富的音頻接口，通過內(nèi)置ISP, 針對目前在主動安全領(lǐng)域應(yīng)用越來越多的前視8M像素攝像頭，SE1000也能夠適配和支持；結(jié)合片上8 TOPS NPU 可以支持ADAS，APA算法來實現(xiàn)艙行一體或者艙泊一體的SoC方案。
在選擇芯片平臺的時候，還需要考慮以下因素
1、車載市場占有率 這個占有率越高，整體后面的成本才具有優(yōu)勢，同時采購周期或者調(diào)貨的時候也比較方便，當(dāng)然大家都用，就需要考慮到后面的技術(shù)支持的力度，從目前來看高通芯片的占有率非常高，其次是NXP和瑞薩，國產(chǎn)化浪潮的芯片還沒有大算力芯片可以支撐到智能座艙，但是現(xiàn)在有了。
2、還需要考慮芯片架構(gòu)的合理性，特別是很多芯片公司都是手機處理器的架構(gòu)，手機處理器架構(gòu)、很多硬件接口資源需要使用Bridge IC轉(zhuǎn)換、推高了整體成本，有的只有RGB接口，而一般車載顯示屏都是LVDS接口，需要增加視頻轉(zhuǎn)換芯片。
3、產(chǎn)品路標(biāo)和技術(shù)支持也是需要考慮的一個維度，比如大部分外資半導(dǎo)體公司在國內(nèi)的技術(shù)支持力度就不大，中國區(qū)沒有足夠的技術(shù)支持能力、需要通過聯(lián)絡(luò)海外團隊提供技術(shù)支持面對國內(nèi)車廠和T1、在項目中的問題反饋和對應(yīng)速度偏慢。而且需要看該產(chǎn)品路線后續(xù)的芯片規(guī)劃，有的可能規(guī)劃了這兩代后，后面基本上就放棄了智能座艙的芯片了，比如TI芯片，可以看到國產(chǎn)化的芯片從支持力度而言，完全是傾巢而動，全力支持，從地平線當(dāng)時支持長安車型就可以看得出來，在國產(chǎn)化浪潮到來之際，除了政治正確，芯片性能也是需要能覆蓋的。
4、還有一個就是SOA軟硬件解構(gòu)難度，這個其實是底層硬件SOC對于這個影響也比較大，比如支持什么樣的底層操作系統(tǒng)，采用什么樣的中間件，是否需要硬隔離等等，這些都直接影響到車廠的SOA的架構(gòu)設(shè)計。
5、地緣政治因素
長遠(yuǎn)來看，在中國芯片被美國全面打壓的背景下，中國車企的芯片選擇應(yīng)該多點開花，即便目前與驍龍8155性能相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品都來自三星、英偉達(dá)等外資企業(yè)，中國車企也應(yīng)豐富供應(yīng)鏈，讓芯片市場競爭激烈起來，不再助力高通一家獨大。這對于中國芯片崛起是最有利的，前段時間高算力的A100芯片被搞了以后，自動駕駛的云端訓(xùn)練或多或少都受了不小影響，今年很多MCU、電源芯片都國產(chǎn)化替代的浪潮。
而在智能座艙這一戰(zhàn)役中，國內(nèi)車廠不能把雞蛋都放一個籃子里面，而且這個籃子的線還是被美國的手牽著，隨時可能被松開。
6、成本因素
Hypervisor 100-150元/車 以智能座艙為例，目前主要使用的是QNX Hypervisor + QNX儀表+ Kanzi的組合，從入門費、席位費、服務(wù)費、授權(quán)費到其他開發(fā)成本，以及有效的技術(shù)支持，從短期來看單臺成本降低可能沒有想的那么大，但綜合來看還是值得的。非開源的Hypervisor可能需要支付從入門費、席位費、服務(wù)費、授權(quán)費到其他開發(fā)成本及有效的技術(shù)支持；如黑莓QNX入門費約21萬美元。
在高通方案中，智能座艙“一芯帶多屏”的方案中基本上都需要使用到hypervison 技術(shù)，這里需要席位費，單個的授權(quán)費等等，導(dǎo)致費用非常高。而在龍鷹一號 使 用的是硬件隔離技術(shù)，不需要使用hypervison的技術(shù)，其他相關(guān)費用幾乎沒有， 這樣的成本優(yōu)勢非常明顯。
高通是把手機芯片架構(gòu)轉(zhuǎn)移到車載上面使用，即是優(yōu)勢也是劣勢，對于長期安全角度而言不是好事。
在這波消費電子搶占汽車智能座艙芯片的戰(zhàn)役中，其實不止一家高通，還有全志、瑞芯微、英偉達(dá)、華為等，當(dāng)然華為由于芯片被制裁，所以本身在智能座艙的麒麟980芯片也基本上止步于此。
為什么手機廠家高通能夠脫穎而出呢，不是英偉達(dá)，不是全志等其他消費電子廠家呢，其實很大一部分原因是手機的功能和車機功能重合度高達(dá)70%。
這個是一個常見中控導(dǎo)航的功能，你看看和手機上大的功能模塊基本上都類似，wifi、藍(lán)牙、這些都是手機必須的配置，同時導(dǎo)航、多屏交互、音頻、視頻播放、時鐘、收音機、六軸等這些功能及模塊對于手機而言也是小菜一碟，本身手機就需要這些功能。
比較大的區(qū)別是車身控制，多模交互的一些控制，車身CAN通訊主要通過MCU那邊進(jìn)行通訊，而多模交互更多是通過AI算力模塊配合算法去實現(xiàn)。
所以我們可以看到，在一眾消費電子廠家進(jìn)入智能座艙的賽道中，包括瑞芯微、全志等消費電子公司，他們以前的芯片積累的優(yōu)勢更多的是在其他領(lǐng)域，不像手機行業(yè)同智能座艙的相似度這么高，所以高通能在短短5年不到的時間就占據(jù)中國車廠智能座艙 域控制器90%的份額，只是說對手太弱了。
成也蕭何敗也蕭何
那么，高通8155就沒有短板嗎？真的就完美無瑕嗎？畢竟，高通8155算是消費電子芯片的“魔改版”，能達(dá)到“嚴(yán)苛”的車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)嗎？
這顆芯片源于4年前智能手機平臺上的驍龍855芯片，通過“降低CPU的頻率” “提高GPU和NPU的頻率” “強化視頻圖像等數(shù)據(jù)的處理能力”等一系列針對汽車使用場景的“魔改”，高通8155芯片得以誕生。
據(jù)統(tǒng)計高通8155同代的驍龍855系列處理器的生命周期銷量大約在4000萬片左右，而一個7nm芯片的開發(fā)成本在3億美元（約合20.6億元人民幣）左右。高通僅在手機業(yè)務(wù)上就足以收回這巨額研發(fā)費，并可以賺得盆滿缽滿，而魔改后再次上車，簡直就是一顆搖錢樹了。
所以在“魔改”過程中，IP架構(gòu)基本上不會怎么動了，把消費級的芯片修改工藝和相關(guān)設(shè)計，能夠到達(dá)AECQ100的-40-85℃即可，本身就不是專門為汽車芯片從0-1搭建的新架構(gòu)。有點類似油改電的電動車，雖然誠意不足，但是耐不住算力夠強大，所以還具有一定的優(yōu)勢。
汽車芯片除要過AECQ100認(rèn)證，還需要考慮IS026262功能安全。
尤其ISO26262功能安全產(chǎn)品認(rèn)證分為ASIL不同等級。其中，ASIL-A級芯片可應(yīng)用于天窗控制；ASIL-B級芯片可應(yīng)用于儀表盤顯示；ASIL-C級芯片可應(yīng)用于引擎控制；ASIL-D級(汽車功能安全最高標(biāo)準(zhǔn)的等級)芯片可應(yīng)用于自動駕駛、EPS。
“ISO 26262功能安全產(chǎn)品認(rèn)證至關(guān)重要，因為智能座艙不是只考慮娛樂舒服就行，車規(guī)級芯片需要做到功能和安全的平衡。日常中一些消費級產(chǎn)品可能在極端溫度下就會關(guān)機，但車規(guī)級芯片的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的消費類芯片。如果車輛行駛過程中出現(xiàn)后視鏡失靈、儀表盤卡殼都會造成非常危險的后果。
目前智能座艙的安全越來越重要了，這里的安全不僅僅是數(shù)據(jù)通信的安全，也包括功能安全。大家想一想，如果你開車汽車，突然黑屏了，會有多大的影響？如果僅僅是中控導(dǎo)航或者副娛樂駕駛屏黑屏，這塊影響倒不大，不會影響到行車安全，本身沒有顯示屏的年代也是可以開車的。但是如果沒有液晶儀表的數(shù)據(jù)，此時你看不到故障報警，看不到車速，看不到功耗或者轉(zhuǎn)速，這個時候是恐慌的，所以液晶儀表的安全等級非常高。
在從機械儀表過渡到純液晶儀表的這幾年，合資車外資車廠都相對保守一些，都是從機械儀表逐步擴到組合儀表（車速&轉(zhuǎn)速還是機械，中間一小部分顯示內(nèi)容是液晶），最后才到了全液晶儀表。
在智能座艙的功能安全層面，目前行業(yè)里面形成的共識，智能座艙基本上都是QM，主要是液晶儀表的功能安全最高，要求ASIL-B的要求。
在功能安全層面，芯片本身設(shè)計底層的架構(gòu)就需要有很大的不同，需要很多冗余和安全的設(shè)計。因此高通8155P芯片本身不能通過功能安全I(xiàn)SO26262 ASIL-B的等級，整機需要靠外圍的器件去保障機器達(dá)到功能安全。
SE1000提供ISO2626車規(guī)認(rèn)證；內(nèi)置ASIL—D等級功能安全島，ARM Realtiem R—Core，采用雙冗余互鎖架構(gòu)，提供功能安全應(yīng)用，集成ASIL—B的安全顯示，安全通訊功能；內(nèi)置國密算法安全引擎，保障用戶信息安全需要
從設(shè)計之初就是專門考慮了非常多安全層面，包括功能安全，數(shù)據(jù)安全，通訊安全等等，直接從芯片底層守護智能座艙的安全。
只有真正意義上從 0-1為車載智能座艙打造的芯片，才沒有那么多架構(gòu)顧慮，無論是接口層面，安全層面，可靠性層面，都是全新定義，雖然研發(fā)成本會高一些，但是中國車型量足夠大，這個費用會攤銷下來，讓用戶體驗更安全的智能座艙。
作者 / 阿寶
編輯 / 阿寶
出品 / 阿寶1990
