汽車處理器主要指座艙域和智能駕駛域的處理器,傳統(tǒng)的汽車處理器廠家主要有三家,分別是瑞薩、NXP和德州儀器。隨著汽車進(jìn)入智能汽車時(shí)代,座艙域和智能駕駛域?qū)\(yùn)算資源分需求與智能手機(jī)對(duì)運(yùn)算資源的需求高度重合,這使得原本只關(guān)注于智能手機(jī)領(lǐng)域的芯片廠家開(kāi)始進(jìn)軍汽車領(lǐng)域。傳統(tǒng)汽車處理器廠家面臨來(lái)自手機(jī)處理器廠家的強(qiáng)力挑戰(zhàn)。
隨著汽車的智能化,自2015年后對(duì)運(yùn)算資源的需求越來(lái)越多,傳統(tǒng)汽車處理器廠家習(xí)慣于傳統(tǒng)汽車的緩慢迭代,同時(shí)其營(yíng)收規(guī)模、人力資源也不足以支撐像智能手機(jī)芯片廠家的快速迭代,這就使得傳統(tǒng)汽車處理器廠家明顯落后于市場(chǎng)需求,而手機(jī)處理器廠家趁虛而入。
這是一個(gè)按SoC芯片制造工藝設(shè)計(jì)成本的分布圖,這里的成本基本上是最低成本,英偉達(dá)的Xavier使用12納米工藝,英偉達(dá)聲稱研發(fā)成本高達(dá)20億美元,雖然有很大的夸張成份,但4億美元的研發(fā)成本還是要有的。
來(lái)源:Gartner
這是Gartner 在2016年對(duì)SoC芯片制造工藝設(shè)計(jì)成本分布圖的預(yù)測(cè)。
來(lái)源:佐思產(chǎn)研整理
車機(jī)落后手機(jī)大約3-5年,車機(jī)的迭代速度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于手機(jī),NXP的座艙用i.mx6于2011年量產(chǎn),接替i.mx6的i.mx8量產(chǎn)在2018年4季度,跨度達(dá)7年。瑞薩的迭代速度稍快,2014年6月量產(chǎn)R-CAR H2,2019年1季度量產(chǎn)R-CAR H3,跨度近5年。德州儀器的Jacinto 6自2012年底開(kāi)始量產(chǎn),預(yù)計(jì)下一代Jacinto 7在2020年底量產(chǎn),可能還要后推,跨度超過(guò)8年。
而手機(jī)領(lǐng)域,基本就是一年就一次迭代,麒麟最為典型,從2015年開(kāi)始,每年大約11月推出新一代產(chǎn)品。麒麟930、950、960、970、980分別使用臺(tái)積電28納米、16納米、16納米、10納米、7納米制造工藝,車機(jī)中NXP的I.MX8還是28納米工藝,瑞薩R-CAR H3是16納米工藝,Jacinto 6也是28納米工藝。
有人說(shuō),車機(jī)無(wú)需那么高的算力。目前來(lái)看主流車型確實(shí)無(wú)需那么高的算力,但今天的頂級(jí)車型配置就是明天的主流車型配置。
新興造車企業(yè)對(duì)座艙電子的提升起了極大作用,主流車企不得不跟進(jìn)。不止年輕人,中年人受手機(jī)的帶動(dòng),也喜歡科技感十足的座艙。未來(lái)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(xiàn)。本地加云端的NLP自然語(yǔ)音處理,手勢(shì)控制,疲勞檢測(cè),人臉識(shí)別。AR型的可顯示ADAS內(nèi)容的信息量十足的HUD,VID距離超過(guò)10米,雙層甚至三層顯示讓HUD真正實(shí)用化。還有高精度地圖。這還沒(méi)有算上V2X,將來(lái)V2X的HMI方式也是以高精度地圖為主。所以座艙對(duì)運(yùn)算資源的需求幾乎是無(wú)止境,2020年的座艙電子需要50000DMIPS。
目前最強(qiáng)的座艙電子處理器,高通的820a的運(yùn)算能力是45200DMIPS。i.mx8的旗艦i.mx8qm的運(yùn)算能力是28650,瑞薩的R-CAR-H3是40000DMIPS。
主流CPU及運(yùn)算能力對(duì)比
來(lái)源:佐思產(chǎn)研
2014-2018年高通手機(jī)芯片出貨量
2018年,高通手機(jī)芯片出貨量大約8億片。
2018年全球手機(jī)CPU主要廠家市場(chǎng)占有率
而全球汽車市場(chǎng)容量?jī)H1億輛,遠(yuǎn)不及智能手機(jī)大約14-15億的出貨量。最要命的是汽車市場(chǎng)對(duì)成本是非常敏感的,特別是在中國(guó),能省一塊錢的地方也要省,比如大眾的拼命減配。沒(méi)辦法,即便今年車市如此低迷,傳統(tǒng)車廠為留住員工不被新興造車企業(yè)挖人,依然是10個(gè)月的年終獎(jiǎng)。
手機(jī)處理器廠家可以靠龐大的手機(jī)市場(chǎng)分?jǐn)偝杀荆迷谲嚈C(jī)市場(chǎng)時(shí),成本已經(jīng)全部消化,而傳統(tǒng)汽車處理器廠家無(wú)法分?jǐn)偝杀尽H鹚_和德州儀器還好,瑞薩有日系車廠的堅(jiān)決力挺,日系一向抱團(tuán)。德州儀器的處理器業(yè)務(wù)占總收入比例極低,模擬器件才是德州儀器的主要利潤(rùn)來(lái)源。NXP的壓力最大,這也是NXP不斷瘦身的原因。
將來(lái)無(wú)人駕駛必然需要5G,5G V2X是無(wú)人駕駛的最關(guān)鍵基石,對(duì)手機(jī)廠家來(lái)說(shuō),5G的優(yōu)勢(shì)就更加明顯了。
最后來(lái)看一下高通即將推出的既可用于座艙電子,也可用于旗艦手機(jī),還可用于自動(dòng)駕駛的旗艦處理器驍龍855,驍龍855也是第一次手機(jī)與車機(jī)基本同步的芯片。855內(nèi)部代號(hào)HANA,手機(jī)版型號(hào)為SM8150,汽車版型號(hào)為SDM855AU,SDM855AU預(yù)計(jì)將會(huì)在2019年正式推出。
驍龍855采用1+3+4核設(shè)計(jì),CPU為ARM Cortex-A76的衍生版Kyro485,8核中有一個(gè)A76內(nèi)核(PrimeCore),運(yùn)行頻率最高可達(dá)2.84GHz,另外三個(gè)A76運(yùn)行2.42GHz,還有4個(gè)A55做常規(guī)運(yùn)行,運(yùn)行頻率1.8GHz,4個(gè)A76支持4×16 bit 2133MHz LPDDR4xRAM @ 34.1GB/s。
在華為麒麟980上,華為采用2+2+4設(shè)計(jì),充分發(fā)揮了DynamIQ的靈活性優(yōu)勢(shì),在一個(gè)大型CPU叢集里使用了2顆Cortex A76@2.6GHz+2顆Cortex A76@1.92GHz+4顆Cortex A55@1.8GHz的搭配,根據(jù)不同使用場(chǎng)景靈活呼叫,極大地提升麒麟980的能耗比。
AI方面,855還是沒(méi)有專用的NPU,還是那個(gè)DSP,也就是Hexagon 690,高通這個(gè)DSP主要還是定位做AR和VR的。號(hào)稱有7Tops+的浮點(diǎn)運(yùn)算能力,當(dāng)然了,CUDA是別想了,只能OpenCL。
當(dāng)然855不是單打獨(dú)斗,高通也有一堆輔助芯片,包括RF收發(fā)器、RF前端,音頻Codec、電源管理、快充、指紋識(shí)別、WiFi。
除了高通,聯(lián)發(fā)科、三星、華為甚至蘋果也都虎視眈眈,進(jìn)軍汽車領(lǐng)域只是時(shí)間問(wèn)題。此外,英特爾也值得一提,依靠IoT、平板電腦等市場(chǎng)分?jǐn)偝杀荆⑻貭栕孉tom發(fā)揮余熱,第一代Apollo Lake已經(jīng)進(jìn)入特斯拉、北汽、合眾、沃爾沃供應(yīng)鏈,下一代的Gemini Lake也在2017年底上市,目前車規(guī)版的Gemini Lake還未正式推出,相信在2019年會(huì)推出。
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原文標(biāo)題:傳統(tǒng)汽車處理器廠家懸了!
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