智能座艙芯片，如何帶來「極致的交互體驗(yàn)」？

近年來，新能源汽車的發(fā)展勢如破竹。2023 年前三季度，全球新能源汽車銷量達(dá)到 974.6 萬輛，其中中國銷量達(dá) 627.8 萬輛，保持了新能源汽車高速增長的態(tài)勢。智能座艙早已成為車企極力競爭「差異化」的關(guān)鍵詞。

事實(shí)上，當(dāng)前主流車企均在智能座艙上發(fā)力，不僅是新能源車型，不少燃油車也已經(jīng)配置智能座艙。數(shù)據(jù)顯示，在 2021 年中國新發(fā)布乘用車車型中，智能座艙的滲透率已達(dá)到 50.6%，其中滲透率最高的車型價位區(qū)間為 20 萬至 25 萬元。

智能座艙解決什么問題？

在沒有出現(xiàn)汽車之前，交通出行需要的僅僅是一頭驢，或者一匹馬，更進(jìn)一步則是需要一匹跑得飛快的寶馬，而這只是出行的工具。

之后出現(xiàn)了汽車，汽車的座艙最開始只是一個乘坐的空間，只要能夠準(zhǔn)確指示行車情況，有機(jī)械按鈕可以聽聽廣播。在 2012 年前，汽車基本用不上智能座艙，車企產(chǎn)品包括屏幕、芯片、軟件開發(fā)都跟不上。2012 年時，特斯拉推出了全球首款座艙中沒有實(shí)體按鍵、采用中控屏控制車輛功能且可以 OTA 升級的 Model S。這大大刷新了人們對于汽車座艙的認(rèn)知。

2015 年下半年，吉利推出了博越，引入了語音交互和車載音樂。同期的榮威 RX5，在座艙中還加上了上汽和阿里打造的斑馬系統(tǒng)。之后的幾年里車企進(jìn)入了智能座艙的探索。

這段探索之路很長，戰(zhàn)場也比較混亂。很多受限制于硬件成本、芯片迭代等問題，出來的東西五花八門，大多想要將手機(jī)的安卓搬上汽車。車上的屏幕不僅越來越多，還越來越大；音響不斷堆砌，越來越多；語音助手從免喚醒到全域免喚醒；人臉識別功能等等。

去年開始，智能座艙的形態(tài)有所收斂，車企似乎找到了一些門道，比如，問界上導(dǎo)入的華為鴻蒙 HarmonyOS 車載系統(tǒng)，這套完全由華為自己開發(fā)的系統(tǒng)就是把智能座艙的設(shè)計(jì)重新收斂回了最開始的簡潔狀態(tài)。

自從類似高通在內(nèi)的企業(yè)開始涉足車載芯片，足夠強(qiáng)大的芯片帶給了車載座艙更好的體驗(yàn)。越來越多車企意識到，可以通過疊加芯片的方式進(jìn)一步加強(qiáng)座艙體驗(yàn)。

智能座艙被打開了任督二脈，智能座艙芯片開始越來越重要。

當(dāng)進(jìn)化到了智能座艙 3.0 時代，已經(jīng)被玩出花樣。特斯拉正在籌劃將包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)類型的游戲加入車內(nèi)；奧迪多款車型將在整個歐洲市場以及加拿大、美國、日本和中國市場中投放 XR 全息娛樂應(yīng)用。奔馳將開始在旗下新車型陸續(xù)搭載 5G 車聯(lián)網(wǎng)，支持車內(nèi)信息娛樂服務(wù)的體驗(yàn)升級和優(yōu)化。

這些功能對于智能座艙芯片提出了更高的要求。

一顆被瘋搶的芯片

前文提到，高通加入車載芯片的行列，為智能座艙打開了一條新路。

高通智能座艙芯片已經(jīng)迭代到第四代了。最早是在 2014 年發(fā)布的 28nm 驍龍 602A，搭載 Adreno 320GPU，支持 2048*1536 的高分辨率，滿足 4G 通信、車載 WiFi、駕駛艙手勢識別等應(yīng)用需求。

兩年過后，高通推出了第二代智能座艙芯片，14nm 的驍龍 820A。這款芯片從移動端 820 芯片演變，與 602A 相比，820A 更加強(qiáng)調(diào)安全性，計(jì)算能力更強(qiáng)大。此時，高通已經(jīng)在智能座艙芯片領(lǐng)域展現(xiàn)出了魅力，在 2020 年，不少汽車都搭載上了高通 820A 芯片，包括中期改款的奧迪 A4L、領(lǐng)克 05、小鵬 P7、小鵬 G3。

到了 2019 年，高通發(fā)布了驍龍 8155P，這款芯片可以說是席卷了汽車市場。2021-2022 年間國內(nèi)中高端新能源自主品牌基本均轉(zhuǎn)向高通 8155 平臺，在車機(jī)領(lǐng)域呈現(xiàn)壓倒性優(yōu)勢，覆蓋 15 萬至 50 萬價格區(qū)間的眾多車型。搭載驍龍 SA8155P 的車型包括廣汽 Aion LX、威馬 W6、理想 L9、蔚來 ET5、蔚來 ET7、小鵬 P5、吉利星越 L、智己 L7 等。

驍龍 8155P 同樣是從移動的驍龍 855 演變，但是從實(shí)際應(yīng)用來說，如果說早期的高通驍龍 602A、820A 芯片還只是單純的「車機(jī)芯片」，8155P 就是真正的智能座艙芯片。具體來看，高通 SA8155P 具有八個核心，算力為 8TOPS，可以最多支持 6 個攝像頭，可以連接 4 塊 2K 屏幕或者 3 塊 4K 屏幕。高通 SA8155P 智能座艙配備了個性化的計(jì)算機(jī)視覺和機(jī)器學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用平臺，包含 AI 加速器等。

高通最新的一代智能座艙芯片是在 2021 年發(fā)布的 5nm 制程的驍龍 SA8295P。同樣的，也由一個消費(fèi)端產(chǎn)品 8cx Gen 3 演進(jìn)而來。從跑分來看，在安兔兔車機(jī)性能榜單中，其跑分近 70 萬，幾乎是驍龍 8155 的 2 倍。

如果用手機(jī)電腦對比一下的話，8295 的 CPU 和 GPU 性能，均和 2023 年的消費(fèi)級旗艦芯片驍龍 8 Gen2 接近，相當(dāng)于筆記本領(lǐng)域的 11 代酷睿 i5 低壓版處理器。也正因此，這樣的性能已經(jīng)足以驅(qū)動數(shù)字座艙日益變態(tài)的屏幕需求——從數(shù)量到分辨率。

最早宣布采用驍龍 8295 的汽車品牌，極越旗下的首選車型極越 01 直接宣布配備 6K 一體式大屏，甚至還可以在大屏上玩車機(jī)版《狂野飆車》。不出所料，車企爭相搭載驍龍 8295，零跑、理想、智己、奔馳等廠商都是第一批選擇驍龍 8295 的車企。

國內(nèi)智能座艙芯片也有進(jìn)展。

先來看看號稱可以比肩高通 8155 的「龍鷹一號」。這款芯片是芯擎科技在 2021 年推出，今年 3 月份實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，與 8155 相同的是，「龍鷹一號」用的同樣是 7nm 的工藝制程。這款芯片的 CPU、GPU 算力可流暢支持其行業(yè)首發(fā)的 92 英寸巨幅天幕 HUD，分辨率達(dá) 2K，實(shí)景導(dǎo)航覆蓋三車道，并且支持手機(jī)跨端觀影打游戲。如果使用雙「龍鷹一號」，其 16TOPS 可以支持 APA 輔助泊車、RPA 遠(yuǎn)程泊車等全場景泊車在內(nèi)的 L0-L2 的輔助駕駛功能。

首次上車是領(lǐng)克 08，使用了兩顆「龍鷹一號」芯片，集成于安托拉 1000Pro 計(jì)算平臺，NPU 算力 16TOPS。據(jù)安兔兔車機(jī)版 Beta 1 的跑分結(jié)果：「龍鷹一號」摸底跑分為 347615 分，略遜于高通驍龍 8155 的 385715 分。

來源：芯馳官網(wǎng)

當(dāng)然，比肩高通的不止「龍鷹一號」，還有芯馳科技的「艙之芯」X9。這款芯片可以支持「一芯十屏」，同時覆蓋儀表、中控、電子后視鏡、娛樂、DMS、360 環(huán)視+APA、語音系統(tǒng)等所有座艙功能。一般來說，這樣的任務(wù)是需要 3-4 顆芯片才能完成。

目前搭載這顆芯片的汽車包括第三代榮威 RX5/超混 eRX5，奇瑞全新產(chǎn)品系列 OMODA 旗下首款車型歐萌達(dá)、東風(fēng)日產(chǎn)啟辰 VX6、日產(chǎn)軒逸、日產(chǎn)天籟等。

從上車情況來看，啟辰 VX6 搭載了芯馳 X9 系列產(chǎn)品 X9HP，實(shí)現(xiàn)「一芯雙屏」，同時驅(qū)動 3D 儀表和 14.6 英寸中控大屏。X9HP 全方位支持啟辰新一代智能車機(jī)操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全場景語音對話、智能導(dǎo)航、遠(yuǎn)程控車及多場景互動聲效等。

杰發(fā)科技最新的一款智能座艙芯片是 AC8025，同樣內(nèi)置高性能 NPU，可提供高效的 AI 應(yīng)用解決方案。不過在視頻輸出能力上，最多支持車內(nèi) 7 屏顯示，以及長條屏和高清超大屏顯示，相較于芯馳科技 X9 驚人的 10 屏，少了一些。

華為一直在入局上車。在搭載鴻蒙智能座艙的 AITO 問界上市以后，小藝智慧語音助手自然的連續(xù)對話能力、座艙中控流暢的交互、高效的智慧分屏等特性，都獲得了用戶和媒體的一致好評，甚至有機(jī)構(gòu)測評稱搭載鴻蒙系統(tǒng)的智能座艙是「車機(jī)的天花板」。

問界 M7 官方介紹，其智能座艙可實(shí)現(xiàn)的功能包括語音控制，如免喚醒對話，連續(xù)對話、隨時打斷、識別方言，4 音區(qū)精準(zhǔn)拾音，可關(guān)閉特定音區(qū)等。以及華為生態(tài)內(nèi)的萬物互聯(lián)，比如手機(jī)，智能家居，手表等。再有，它可實(shí)現(xiàn)與智能家居互聯(lián)，用戶可以在車內(nèi)控制家里的空調(diào)，掃地機(jī)器人等華為生態(tài)內(nèi)的所有智能家居設(shè)備。

華為的鴻蒙智能座艙域由麒麟芯片車機(jī)模組和鴻蒙 OS 共同組成。車規(guī)級座艙芯片麒麟 990A 脫胎于智能手機(jī)芯片麒麟 990，但采用全新架構(gòu)，包括 4 核泰山 V120+4 核 ARM V7A 系列 Vortex A55，GPU 部分則采用 Mali-G76，并且增加了達(dá)芬奇架構(gòu)的算力芯片，分別為 2 個 D110+1 個 D100 大小核，算力可達(dá) 3.5TOPS。麒麟 9610 車機(jī)模組具備標(biāo)準(zhǔn)化、可插拔接口，使用高性能 SoC 和獨(dú)立 NPU，存儲讀寫性能提升，功耗降低。

此外，黑芝麻4 月推出了一款武當(dāng) C1200。嚴(yán)格來說這款芯片并不只是針對智能座艙領(lǐng)域，而是智能座艙+智能駕駛。也因此，黑芝麻號稱這是國內(nèi)首次基于單芯片實(shí)現(xiàn)跨領(lǐng)域融合。

上一個想要實(shí)現(xiàn)跨領(lǐng)域融合的芯片，還是英偉達(dá)的 Thor。這款產(chǎn)品的性能簡單粗暴，算力達(dá)到了 2000TOPS。

也正因此，這款芯片可以實(shí)現(xiàn)單顆芯片滿足 CMS（電子后視鏡）系統(tǒng)、行泊一體、整車計(jì)算、信息娛樂系統(tǒng)、智能大燈、艙內(nèi)感知系統(tǒng)等跨域計(jì)算場景，并且靈活支持行業(yè)現(xiàn)在和未來的各種架構(gòu)組合。

就在前兩天，安兔兔官方最新公布了一款新的車機(jī)芯片跑分，黑芝麻智能「武當(dāng) C1200」綜合成績達(dá)到 459728 分。據(jù)官方說，已經(jīng)獲得江汽集團(tuán)、東風(fēng)、吉利的量產(chǎn)定點(diǎn)。

智能座艙芯片難在哪？

智能座艙芯片是智能汽車的重要組成部分，它負(fù)責(zé)處理車輛內(nèi)部的各種信息，包括車輛狀態(tài)、導(dǎo)航、娛樂等。然而，智能座艙芯片的開發(fā)和制造是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，存在許多技術(shù)難題。

首先，讓我們來看一下智能座艙芯片需要處理的數(shù)據(jù)量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一輛高級別自動駕駛汽車每秒可以產(chǎn)生高達(dá) 10TB 的數(shù)據(jù)，包括車輛狀態(tài)、傳感器數(shù)據(jù)、地圖數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)需要通過芯片進(jìn)行快速處理，以便實(shí)現(xiàn)實(shí)時決策和控制系統(tǒng)。因此，智能座艙芯片需要采用高性能的處理器和算法，以確保能夠快速處理這些數(shù)據(jù)。

其次，智能座艙芯片需要滿足的性能和可靠性要求也非常高。在高速行駛的車輛中，芯片需要能夠快速響應(yīng)各種指令，同時保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和安全性。例如，在自動駕駛汽車中，芯片需要能夠?qū)崟r處理車輛傳感器數(shù)據(jù)和地圖數(shù)據(jù)，以便實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的路徑規(guī)劃和決策。此外，由于車輛環(huán)境的復(fù)雜性和不確定性，芯片還需要具備抗干擾能力和耐高溫、耐低溫等特性，以確保在各種惡劣環(huán)境下都能正常工作。

另外，智能座艙芯片需要與車輛的其他系統(tǒng)進(jìn)行緊密配合。這需要芯片具備高度的集成度和可擴(kuò)展性，能夠與其他系統(tǒng)無縫對接。例如，智能座艙芯片需要與車輛的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等緊密配合，以確保車輛的安全性和穩(wěn)定性。此外，還需要考慮不同車型、不同品牌之間的兼容性問題，以確保芯片能夠廣泛應(yīng)用于各種車型中。

最后，讓我們來看一下智能座艙芯片的開發(fā)周期和成本。開發(fā)一款智能座艙芯片需要經(jīng)過多個環(huán)節(jié)，包括設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、制造、測試等，開發(fā)周期往往較長。據(jù)統(tǒng)計(jì)，開發(fā)一款高端智能座艙芯片需要至少 24 個月的時間，而制造成本則高達(dá)數(shù)百萬美元。因此，需要在保證性能和可靠性的前提下，盡可能降低制造成本，以便推廣和應(yīng)用。

現(xiàn)在，智能座艙幾乎成為標(biāo)配，各家車企不約而同將多屏聯(lián)動、VR、投影等智能座艙技術(shù)作為新車賣點(diǎn)。從工具升級稱為「空間」，智能座艙想做的事情是留住用戶的時間、拓展用戶的空間。

智能座艙進(jìn)入 3.0 時代，智能座艙芯片還將持續(xù)進(jìn)化。隨著用戶對于智能座艙越來越高的期待，究竟怎樣的芯片才能夠滿足，是 OEM 和 Tier 1 廠商，需要不斷探索的。