隨著智能化配置逐步下探低價位車型市場，以及車型平臺化趨勢凸顯，對于芯片的需求也開始從不同供應(yīng)商提供高中低端方案逐步轉(zhuǎn)向單一芯片覆蓋更多功能以及更高性價比的成本訴求。

“今年，不少汽車制造商都在尋找從高端到低端的全面可擴(kuò)展解決方案，”作為傳統(tǒng)汽車芯片龍頭，瑞薩電子高級副總裁兼高性能計算（HPC）總經(jīng)理Vivek Bhan表示，單一SoC平臺可以擴(kuò)展到更多車型需求，同時可以支持跨域以及軟件可重用的市場機(jī)會正在出現(xiàn)。

上個月，在2024年德國慕尼黑電子展上，瑞薩對外展示了專為軟件定義汽車（SDV）打造的第五代（Gen 5）R-Car SoC。作為這個全新產(chǎn)品家族的首款產(chǎn)品，R-Car X5H將是該公司首款基于3nm工藝打造的多域車規(guī)SoC。

相比5nm工藝，R-Car X5H可降低高達(dá)35%的功耗，從而簡化散熱需求并進(jìn)一步降低系統(tǒng)上車成本。同時，基于未來可擴(kuò)展的客戶需求，第五代R-Car SoC也首次導(dǎo)入Chiplet技術(shù)，客戶可以定制化配置周邊IP。

為了滿足座艙、智駕以及車控的多域融合需求，R-Car X5H SoC的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品配備了專為ADAS應(yīng)用打造的原生神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器，以及專為處理駕艙和信息娛樂數(shù)據(jù)的GPU和顯示引擎。

同時，客戶可以通過異構(gòu)Chiplet擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)性能的進(jìn)一步提升。比如，外部NPU的擴(kuò)展，允許客戶利用自己或外購的IP，基于UCIe高速互聯(lián)技術(shù)，將AI處理性能提升至標(biāo)準(zhǔn)SoC的三到四倍。同時，基于第三方GPU小芯片集成，圖形處理性能可提升三倍，進(jìn)一步滿足多顯示屏和AAA游戲等更多車載娛樂體驗(yàn)。

按照瑞薩的產(chǎn)品開發(fā)目標(biāo)，R-Car X5H可以幫助解決目前大多數(shù)車企在多域智能化開發(fā)上的成本和跨域復(fù)雜性等問題，并且支持可靈活優(yōu)化的計算性能、低功耗、低成本以及軟硬件快速集成開發(fā)。

此外，由于多域集中架構(gòu)設(shè)計到不同功能安全等級的多樣化配置，R-Car X5H提供了硬隔離方案，支持安全關(guān)鍵的功能可以被分配到獨(dú)立的冗余域，每個域都有自己獨(dú)立的CPU核、內(nèi)存和接口，從而防止在不同域之間發(fā)生硬件或軟件潛在故障。

目前，汽車行業(yè)主要提供兩種方案支持智能化架構(gòu)的迭代升級。一種是，基于不同供應(yīng)商的旗艦產(chǎn)品進(jìn)行組合，比如，英偉達(dá)Thor+高通的8295/下一代驍龍座艙至尊版+英飛凌的TC4X或者NXP的S32G。

這種方案的特點(diǎn)是充分利用不同計算平臺的最優(yōu)性能，基于多顆SoC實(shí)現(xiàn)域控制器級別的中央集成。然而，這種高成本的旗艦方案，對于30萬元以下車型來說，并不具備可負(fù)擔(dān)能力。同時，由于和中低端計算平臺，尤其是跨供應(yīng)商芯片的軟件遷移成本較高，也難以適配更大范圍的平臺化需求。

而另一種，就是高性價比的單芯片跨域融合方案，再結(jié)合異構(gòu)Chiplet擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)艙、駕、控的集成融合，可以滿足多屏交互智能座艙、最高支持高速NOA、高階泊車以及中央網(wǎng)關(guān)的集成。

尤其是對于30萬元以下，甚至是20萬元以下車型來說，智能化普及的側(cè)重點(diǎn)，更多是功能上車。尤其是受制于整車開發(fā)和電子架構(gòu)成本的約束，堆疊多顆單域旗艦芯片并非首選。

與此同時，不管是高通，還是英偉達(dá)，這兩家在座艙和智駕賽道領(lǐng)跑的計算平臺方案僅僅只能覆蓋艙駕，由于沒有配置MCU內(nèi)核，無法為客戶提供艙、駕、控一體化的解決方案。

去年，黑芝麻智能推出的武當(dāng)系列SoC，就是為了迎合智能汽車跨域計算需求。作為武當(dāng)C1200家族成員，C1296是行業(yè)首顆擁有高性能、高集成度的支持多域融合的本土芯片平臺。

C1296內(nèi)置車規(guī)級的高性能CPU、GPU、DSP、NPU和實(shí)時控制處理能力，并且內(nèi)置高算力的MCU和R5F，全面支持智能座艙、智能駕駛和整車數(shù)據(jù)交換的跨域融合，可滿足整車電子電氣架構(gòu)演進(jìn)的各階段需求。

同時，針對跨域融合實(shí)際應(yīng)用場景，C1296設(shè)計了內(nèi)部數(shù)據(jù)交換架構(gòu)及隔離、安全等機(jī)制，以提供多應(yīng)用場景單芯片集成時的可靠性保證。通過優(yōu)化以往的多控制器或多芯片方案，基于C1296單芯片打造的跨域融合域控產(chǎn)品也將滿足主機(jī)廠降本增效的需要。

不過，單芯片艙駕一體產(chǎn)品，對SoC芯片的要求更高。芯片廠商在設(shè)計芯片之時，需要規(guī)劃好座艙、智駕對CPU、GPU、NPU、MCU等各類核的算力需求，并且需要在性能、功耗和成本之間找到最佳平衡點(diǎn)。

根據(jù)高工智能汽車研究院監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，以今年1-10月中國市場乘用車交付量為統(tǒng)計口徑，30萬元以下車型交付占比達(dá)到83.38%，20萬元以下車型占比達(dá)到64.74%。而后者的智能化配置，仍以前視一體機(jī)+聯(lián)網(wǎng)座艙為主。

而類似Chiplet技術(shù)的導(dǎo)入，讓單芯片方案的靈活可擴(kuò)展提供了更多可能性。同時，對于車企來說，平臺化方案也具備更廣的價位覆蓋。

今年，全球汽車零部件巨頭博世宣布，與美國芯片初創(chuàng)公司Tenstorrent達(dá)成合作協(xié)議，雙方將聯(lián)合開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化汽車芯片模塊平臺，基于chiplets架構(gòu)來滿足整車不同功能對芯片的多元化需求。

“chiplets可以將不同數(shù)量和類型的小芯片組合（封裝）成不同的SoC，既可以大幅降低成本，同時還可以加快將芯片 的導(dǎo)入速度。“Tenstorrent公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，這意味著，重新定義汽車制造商對芯片的認(rèn)知。

眾所周知，隨著摩爾定律逐漸接近其物理極限，傳統(tǒng)的SoC芯片設(shè)計面臨著巨大的挑戰(zhàn)。尤其是制程工藝的成本隨著單位面積晶體管數(shù)量的不斷增加而呈現(xiàn)指數(shù)級增長，并且制造的復(fù)雜度也大幅提高。

而Chiplets技術(shù)，可以采用類似“樂高積木“的模式，基于標(biāo)準(zhǔn)化的芯粒定制化組合來實(shí)現(xiàn)特定功能。這意味著，通過組合不同的芯?？梢钥焖賹?shí)現(xiàn)不同的功能，從而進(jìn)一步提高SoC設(shè)計的靈活性和產(chǎn)品的可擴(kuò)展性。

同時，與傳統(tǒng)SoC相比，Chiplets的大部分芯粒并非需要更高制程工藝來實(shí)現(xiàn)，從而進(jìn)一步提升良率。此外，相比于其他行業(yè)應(yīng)用，汽車不同功能的復(fù)雜性需求，可以最大程度利用Chiplets特有的可定制化特點(diǎn)。

作為全球最早成立的chiplets互連標(biāo)準(zhǔn)化組織，UCIe也在去年8月首次成立汽車工作組，包括針對汽車應(yīng)用的增強(qiáng)功能，例如預(yù)測性故障分析和健康監(jiān)測，并實(shí)現(xiàn)更低成本的封裝。此前，數(shù)家芯片巨頭都是采用私有協(xié)議作為D2D互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)，比如，英偉達(dá)的NVLink-C2C。

在Arm技術(shù)戰(zhàn)略副總裁兼研究員Rose看來，chiplets技術(shù)可以幫助ADAS和信息娛樂等主流汽車智能化應(yīng)用實(shí)現(xiàn)獨(dú)特的SoC設(shè)計，同時提供針對差異化需求量身定制的專用功能。”

按照imec的說法，Chiplet的另一個重大優(yōu)勢在于，就是可以滿足車企實(shí)現(xiàn)從L2到L4的智能駕駛算力靈活配置需求。而在現(xiàn)有市場供應(yīng)層面，車企往往需要選擇數(shù)家不同的SoC計算平臺。

目前，大部分的汽車智能化需求，尤其是下一代跨域融合方案，大多數(shù)是車企主導(dǎo)定義，而市面上的通用芯片僅能滿足普適性的單域需求。“相比于chiplets技術(shù)，多SoC芯片組合，車企既無法實(shí)現(xiàn)差異化，也受制于供應(yīng)商。”