没想到,汽车芯片也这么快用上了5纳米制程

没想到,汽车芯片也这么快用上了5纳米制程

车用芯片对制程工艺的跟进力度往往落后于消费电子芯片。然而,恩智浦近日宣布,将在下一代高性能汽车平台中采用台积电的5纳米制程。恩智浦将当前最先进的量产制程用于汽车SoC开发,折射出汽车产业对于半导体需求的变化。在智能化趋势下,汽车行业成为半导体细分领域成长最快的市场之一,也从性能、安全、整合性等多个层面,对半导体供应商提出了新的挑战。

自动驾驶对车用半导体提出新需求

在网络化、电气化、智能化趋势推动下,汽车已经成为“轮子上的数据中心”,汽车半导体用量迅速提升。有数据显示,全球汽车半导体市场2019年销售规模达410.13亿美元,预计2022年有望达到651亿美元,占全球半导体市场规模的比例有望达到12%,并成为半导体细分领域中增速最快的部分。

业内人士王笑龙向《中国电子报》记者表示,ADAS(先进驾驶辅助系统)/AV(自动驾驶汽车)等新业态主要从三个方面提升了汽车半导体的搭载量。一是ADAS/AV追求更高的计算处理能力。由于ADAS、AV数据产生量大,且需要根据数据进行实时决策,需要更多数量、更大容量、更高传输速率的存储器,也需要性能更高的计算控制类芯片,以及传输速率和带宽跟高的通信芯片。二是传感器的数量大幅提升,功能也更加丰富,包括可视化的摄像头以及非可视化的雷达等。三是新能源汽车对电机电控的需求,提升了功率半导体的用量。

自动驾驶通常分为感知层、决策层、执行层三个层级,涉及对环境信息和车内信息的实时采集,对信号的传输、分析和处理,以及指令的生成和控制,对半导体元器件的规格和性能提出了新的要求。

集邦咨询分析师徐韶甫向《中国电子报》记者指出,ADAS/AV为加速发展在感知层面所需的“传感器融合”能力,推动传感器的数据处理走向边缘运算,将延迟时间降至最低,也改变了对传感器及计算、数据处理、控制相关IC的规格与种类需求,如MCU的运算能力和规格不断提升,以及采用ASIC及FPGA作为运算中心等。

安全性和可靠性是车规半导体的门槛,也是自动驾驶开发的最大挑战。业内人士滕冉向《中国电子报》记者指出,自动驾驶对汽车半导体安全性和可靠性提出了更高要求,以特斯拉汽车为例,其自动驾驶控制系统配备了两颗FSD(全自动驾驶功能)芯片,互为备胎。徐韶甫也表示,自动驾驶对部分车用半导体的整合性及合规性的要求提升,如ADAS系统会通过整合进IVI(车载信息娱乐系统)系统来显示信息,如果IVI系统没有设计安全域,就会在与ADAS整合时无法通过安全认证,车用芯片设计必须将安全域纳入考量。

自动驾驶系统的复杂性,让车用半导体不再是一家供应商的战斗。滕冉表示,自动驾驶对汽车半导体供应商的产品导入能力提出更高要求,需要汽车半导体供应商与汽车厂商在产品定义、开发、中试、装机等各个环节合作研发,加强产业链协同能力。

先进制程向车用半导体渗透

在传统车用半导体制备中,由于汽车本身空间较大,对集成度的需求没有手机等消费电子紧迫。加上半导体元器件主要集中在发电机、底盘、安全、车灯控制等领域,对算力没有太高的要求,车用半导体并未像消费电子一样成为先进制程的驱动力。然而,汽车产业的电气化、智能化需求,催生了英伟达、高通等一批高性能计算玩家进入车用市场,推动汽车算力平台制程向7纳米及以下延伸,恩智浦作为全球最大的车用半导体供应商,也将目光转向了5纳米制程。

据悉,恩智浦的5纳米研发基于已构建的S32 ADAS架构,将运用5纳米技术的运算能力和功耗效率,满足先进汽车架构对高度整合、电源管理和运算能力的需求,同时运用IP组合应对严格的功能安全与信息安全要求。台积电业务开发副总经理张晓强表示,台积电与恩智浦最新的合作具体展现了车用半导体从简单的微控制器演进为精密的处理器,这已与要求最严格的高性能运算系统中所使用的芯片不相上下。

恩智浦跨入5纳米,是综合了技术能力与研发周期的考量。徐韶甫指出,为升级车用芯片的整合性与安全性,计算控制类芯片需要具备更好的效能与功耗表现。但是,车用芯片认证成本高,且汽车作为耐用品使用周期较长,如果像消费电子一样追逐每一个先进制程节点并进行车规认证,会影响芯片价格,导致获利效益不高。此外,还需要确保制程技术的稳定性与延续性,因此恩智浦选择5纳米制程作为新一代车用处理器的开发,避免在相近的制程节点做重复性的高成本车规芯片认证,以兼顾技术竞争优势与芯片效能。

据G统计,除了传统车用半导体大厂和功率半导体巨头,英伟达、英特尔、高通也已进入全球汽车半导体营收前20名行列。

今年5月,英伟达宣布将Ampere GPU架构用于自动驾驶平台NVIDIA DRIVE,能够为L5级别无人驾驶出租车提供高达2000 TOPS的性能。英特尔旗下自动驾驶方案开发商Mobileye曾公布,将在EyeQ5采用7nm FinFET工艺。据英特尔透露,EyeQ芯片能够动态满足L1-L5的扩展计算平台加上采用先进制程的处理器,已经成为高性能计算企业在车用半导体斩获市场份额的利器。

汽车产业链各个环节催生新玩家

汽车产业面临的新业态,也在我国催生了地平线、黑芝麻等一批车用半导体产业的新玩家。今年3月,长安汽车发布新品车型UNI-T,内置中国首款车规级AI芯片“地平线征程二代”。地平线创始人兼CEO余凯表示,2030年L3级以上自动驾驶会成为标配,几乎每辆汽车都会搭载AI芯片。

“传统车用半导体利益格局相对固定,网联汽车以及汽车电子化,特别是智能化的趋势,在汽车产业链各个环节催生了新的玩家,也为我国企业创造了‘变中求机’的发展态势。”王笑龙说。

滕冉表示,汽车对半导体需求的持续上升,将为相关企业提供良好的发展机遇。一是汽车半导体前景广阔,政策驱动叠加消费者需求,将推动汽车半导体市场快速发展;二是5G技术的普及将加速智能驾驶的商用化,进一步推动底层汽车半导体产品的需求;三是汽车电动化趋势不可逆,推动汽车半导体市场快速增加。

“中国部分优质汽车半导体企业具备技术能力强、人才储备丰富、市场洞察能力强等特点。科创板块挂牌的企业将主要以尚未进入成熟期但具有成长潜力,且满足有关规范性及科技型、创新型特征的中小企业为主。中国众多汽车半导体研发和制造企业应把握这一机遇,在汽车半导体细分领域占据一席之地。”滕冉说。

徐韶甫也指出,汽车电子化与智能化创造了许多新的机会,让非传统车用半导体的芯片设计也加入布局,并凭借既有的芯片优势跨入车用芯片市场,带动技术与产品的提升。

“中国具有广阔的车用市场,车联网与自驾车场域测试的经验丰富,并即将进入实用性阶段测试,但是在高规格的车用运算芯片领域,仍与外国厂商有一定的差距,仍需持续拓展车用芯片与系统产品的开发。” 徐韶甫表示。

ARM能否保住车用处理器IP市场独占地位?

ARM能否保住车用处理器IP市场独占地位?

鉴于车用电子需求逐步增加与技术发展速度加快,车用芯片市场的开放程度将逐渐扩展,也使得供应链厂商针对此商机积极拓展,市占比最高的IP供应商ARM将持续引领技术主流。RISC-V的开源架构引发市场讨论,不过在车应用发展上仍需时间。

ARM持续引领车用处理器IP技术发展

在车用处理器领域,尤其是ADAS与车载资通讯(In-Vehicle Infotainment)方面,不管是MCU或SoC,ARM授权IP使用在各样车用芯片上的渗透率极高,包括NXP、Renesas、TI、STMicroelectronics、Cypress、Qualcomm、NVIDIA与Tesla等大厂,都是ARM的授权客户,也让ARM架构芯片在ADAS与车载资通讯市场扮演龙头角色,占比皆超过6成;目前普遍推广的Level 2自驾车等级应用上,ARM技术采用率则高达85%。

分析ARM的IP架构分类,Cortex-A、Cortex-R与Cortex-M均有对应车用的设计,自2018年Cortex-A76开始衍生出的Cortex-A76 AE(Automotive Enhanced),更是为车用量身打造的CPU IP,且能对应至7nm制程节点进行最佳化,目前处于车用认证中,是未来非常有竞争力的产品。

ARM看好未来自驾车发展趋势,将持续集中CPU、GPU、ISP的异质运算,着重低功耗技术研发,并针对车用芯片上的运算单元,包括CPU、GPU、NPU等,依照使用者不同需求进行应用场景评估。在Computex 2019展上发表新一代Cortex-A77,虽在做好最佳的ROI(Return of Investment)前属于全面性应用的通用版本,亦有开发车用Cortex-A77 AE版本,是ARM专门车用领域AE系列中的第二项产品,目前也处于车用认证中,同样聚焦在自驾车与ADAS部份做功能性开发。

在芯片制程节点方面,会持续对应最新制程节点,但不会将车用做首要产品应用,仅先针对制程做最佳化与开发,待其他数位消费电子产品做完测试后,才会移做车用市场。因此面对未来汽车电动化需求增加,而持续推动的车用芯片发展,ARM在市场需求与技术发展上的领先地位将更加稳固。

授权IP使用限制有利于开源的RISC-V架构加速发展

RISC-V是一个基于精简指令的指令集架构(Instruction Set Architecture,ISA),主要有其授权开源及可自订延伸指令2项优点而受到关注。在授权方面,由于RISC-V是开放性架构,没有产权知识的限制,对寄望能有自主管理决策的厂商来说,具有其吸引力;另外,可自订延伸指令集的设定,可让使用者配合产品应用增加特定功能,助益开发者在产品竞争力的提升。

RISC-V架构IP的主要供应商之一,SiFive基于RISC-V架构的相关产品线,可能会将终端应用范围包含MCU的E-Cores作为车用MCU的切入点,对应ARM Cortex-R与Cortex-M相关产品;而致力于推广RISC-V的台系厂商晶心科技,过去推出可应用在车用ADAS领域的AndesCore D1088-S DSP Extension 32-bit Processor架构,由于其与RSIC-V相似,相信对日后开发RISC-V的相关车用产品帮助不少。

然而对车用处理器来说,RISC-V发展或将面临些许挑战。首先在车用认证方面,由于车用产品在环境温湿度、使用年限、可容忍故障率与供货年限的考量上,对比工业用或数位消费电子产品严格许多,要求高且认证时间长,加上整车厂和Tier 1厂商与既有供应链合作已行之有年,起步较晚的RISC-V架构要抢占市场份额较有难度。

另外,在自订指令集方面,自由度高的设定可能带来IP版本差异化,日后版本更新或系统兼容性方面不易整合为固定标准,也可能成为RISC-V在车应用发展的影响因子。

整体而言,RISC-V在车用领域的开发尚属起步阶段,发展速度目前比不上主流IP厂商,但从市场竞争的公平性来看确实有其必要性,待车用认证与相关规格制定完成,或将有不错的表现,未来发展仍需持续关注。

2019汽车半导体暨毫米波雷达大会 7月苏州盛大启航

2019汽车半导体暨毫米波雷达大会 7月苏州盛大启航

2018年,中国首次将前方碰撞警示(FCW)、AEB等主动安全系统列入新版中国新车评价规程(C-NCAP);2022年前,美国NHTSA也将把AEB列为新车标配,更高的要求将促使全球ADAS的普及率迅速提升。作为核心技术的传感器技术,除了可靠的稳定性和安全性能,还需要强大的量产和生产管理能力才能实现规模经济。

而目前,毫米波雷达由于其相对成熟的技术、广泛的应用、较低的成本,在汽车ADAS和自动驾驶领域将有很大的发展空间。据预计,2023年全球汽车毫米波雷达年出货量将达到1.32亿颗,市场规模73亿美元,复合年增长率24.3%。纵观全球市场,国际巨头在毫米波雷达领域研究历史久,技术积累深厚,一直以来占据支配地位。尽管国产24GHz毫米波雷达已经广泛应用于盲点探测、报警等系统,77GHz毫米波雷达受制于芯片国产化滞后等原因,仍需要进一步的研发。

此外,鉴于中国复杂的交通环境,我国的智能驾驶汽车必须适应更加多变的道路状况,如何更好实现毫米波雷达、摄像头、激光雷达之间的协同配合,解决传感器数据融合的问题,这对于国际和国内的雷达和主机厂来说都是一个不小的挑战。

在此背景下,由苏州高铁新城管委会、智车行家、上海易贸商务联合主办,于2019年7月18-19日在江苏苏州召开“2019汽车雷达暨传感器融合前瞻技术展示交流会”,旨在推动汽车雷达技术发展,促进产学研深度合作,为汽车雷达产业链相关客户提供一个交流成果,探讨行业发展的平台。

会议时间:2019年7月18-19日

会议地点:江苏 苏州

会议亮点:

· 2天会议,20小时交流机会

· 25+ 主题演讲,300+ 行业精英

· 对话产学研专家大咖,碰撞行业前沿新趋势

· 剖析技术瓶颈寻突破,展示新兴技术新产品

大会官网链接:https://sensor.ienmore.com

谁将参加:

· 主机厂  25%

· Tier 1  15%

· 解决方案供应商  10%

· 毫米波雷达系统供应商   15%

· 核心元器件供应商(芯片、PCB基材等)  10%

· 封装测试企业  5%

· 摄像头系统供应商  5%

· 激光雷达系统供应商  5%

· 政府、行业协会、联盟等组织机构  2%

· 科研院所  5%

· 新闻媒体  3%

 热点话题:

· 雷达的各种演进趋势以及其市场生态系统和供应链分析

· 汽车雷达标准动态解析

· 国产毫米波雷达在实现ACC/AEB上的探索

· ADAS与自动驾驶技术对于车载毫米波雷达的新技术要求

· 在高级别自动驾驶技术中毫米波雷达完全取代激光雷达的可行性分析

· 智能化雷达的实现路径

· 毫米波雷达新技术发展方向之CMOS芯片

· 4D毫米波成像雷达

· 79GHz毫米波雷达

· 汽车雷达同频干扰与抗干扰

· 毫米波雷达测试方案

· 车载毫米波雷达通信一体化

· 汽车雷达PCB基材

· 车厂认证以及车厂对毫米波雷达的特定要求

· 如何寻找多传感器融合体系结构中的黄金分割点而获得优化的解决方案

· 多传感器融合技术的未来发展方向

· 如何解决多传感器融合后的相互干扰问题

· 多传感器融合技术将如何提供高可靠的自动化系统

· 基于毫米波雷达与摄像头融合技术的智能驾驶系统

· 辅助和自动驾驶车辆的目标跟踪,传感器融合和态势感知:问题,解决方案和方向

· 融合引擎开发和现实场景的性能评估

· 自动驾驶领域的多源多模传感器融合策略和实现

部分往届发言嘉宾:

· 易芝玲博士,首席科学家,中国移动研究院

· 陈效华,常务副院长,北汽新技术研究院

· 何举刚,副院长,长安汽车工程研究总院

· 洪伟教授,毫米波国家重点实验室主任,东南大学

· 李铮,技术总监,芜湖易来达雷达科技有限公司

· 陈浩文,董事长,长沙莫之比智能科技董事长

· 陈承文,创始人、总经理,深圳承泰科技有限公司

· 翁玮,亚洲市场总监,Velodyne LiDAR

大会官网链接:https://sensor.ienmore.com

主办方介绍:

智车行家

深耕于智能网联汽车行业,致力于准确、及时分享行业新闻资讯、前沿技术动态、市场发展趋势的智慧共享行业互动平台。品牌旗下包含智车行家公众号、产业系列沙龙、专题公开课、自动驾驶、毫米波雷达行业微信群等。入群请添加智车行家管理员微信小易@智车行家(18512119620)共同对话行业大咖,碰撞前沿思维!

易贸:

上海易贸商务发展有限公司作为中国乃至亚洲地区最大的商务会议主办机构之一,专注于在国内外策划和主办高端峰会、专业展览、行业培训以及商务考察等活动,致力于成为客户的交流合作平台和商业关系助手。 

在汽车行业,易贸以整车为核心,政策为导向,行业为根本;致力于打造国内权威汽车行业专属平台。始于1999,易贸为整车企业提供数据信息与咨询服务。自2002年起,开始涉足汽车材料的会议服务;自2004年起,已成功辐射汽车零部件、汽车制造、汽车能源、汽车系统、汽车智能互联、汽车新工艺、汽车新能源、汽车金融、汽车维修与保养、汽车拆解等多个领域。在互联网通信行业,自2015年起,先后召开了5G、NB-IoT、IoT商用化、小基站等多场国际峰会。

四维图新第二总部落户合肥高新区

四维图新第二总部落户合肥高新区

近日,合肥高新区与四维图新在市政务中心签署合作协议,四维图新第二总部正式落户合肥。

安徽省委常委、合肥市委书记宋国权表示:“合肥是一座快速成长的城市,也是一座创新见长的城市,我们坚持科技创新和产业创新双轮驱动,以长远的眼光、开放的胸怀、“舍得”的境界,吸引了一大批高校院所和科创企业在肥落户、聚集发展。人工智能是合肥聚力发展的重点产业,我们在政策保障、人才技术、产业基础等方面积累了一定的优势,希望四维图新与我们携手发展,共同推动产业做大做强,我们将全力做好服务。”

四维图新是国内领先的位置服务与智能汽车科技提供商,近些年公司积极寻求转型,围绕汽车产业及出行行业变革深化布局自动驾驶等前沿领域,为了更好满足集团战略发展需要,投入建设第二总部助推集团发展成为重要支撑,而落户合肥成为了双赢的选择。

四维图新董事长吴劲风说道,“当前智能出行产业在合肥方兴未艾,四维图新将积极融入合肥转型发展战略,落地自动驾驶、高精度地图、高精度定位、芯片、车联网、新能源出行服务等一系列核心产品与解决方案,并导入优质客户力量与国际化资源,在合肥形成协同效应,依托四维图新第二总部在合肥打造独一无二的自动驾驶产业生态,加速城市转型发展与国际化进程。”

四维图新CEO程鹏则表示:“在时代变革背景下求转型,在机遇挑战面前求突破,这是合肥这座城市与四维图新这个企业在发展面前最大的共同点,也是四维图新第二总部落地合肥最大的契合点。合肥拥有丰富的人才资源、雄厚的科研实力、充沛的创新活力和优越的营商环境,我相信这将为四维图新布局未来智能驾驶、智慧出行提供优厚的发展土壤,助力四维图新成为中国及全球领先的自动驾驶科技企业。”

据悉,随着四维图新第二总部落户合肥高新区,众多围绕自动驾驶、智能网联、汽车电子芯片、大数据等领域的优质海外、本土项目也将陆续落地合肥,未来随着技术的驱动、政策的加持和生态的建立,合肥市委、市政府及高新区也将继续积极引进和培育产业链相关项目,进一步提升合肥在人工智能领域产业示范影响力,而四维图新,也将凭借自身能力成为其中坚力量。