智能座艙芯片，如何帶來(lái)「極致的交互體驗」？

近年來(lái)，新能源汽車(chē)的發(fā)展勢如破竹。2023 年前三季度，全球新能源汽車(chē)銷(xiāo)量達到 974.6 萬(wàn)輛，其中中國銷(xiāo)量達 627.8 萬(wàn)輛，保持了新能源汽車(chē)高速增長(cháng)的態(tài)勢。智能座艙早已成為車(chē)企極力競爭「差異化」的關(guān)鍵詞。

事實(shí)上，當前主流車(chē)企均在智能座艙上發(fā)力，不僅是新能源車(chē)型，不少燃油車(chē)也已經(jīng)配置智能座艙。數據顯示，在 2021 年中國新發(fā)布乘用車(chē)車(chē)型中，智能座艙的滲透率已達到 50.6%，其中滲透率最高的車(chē)型價(jià)位區間為 20 萬(wàn)至 25 萬(wàn)元。

智能座艙解決什么問(wèn)題？

在沒(méi)有出現汽車(chē)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。

之后出現了汽車(chē)，汽車(chē)的座艙最開(kāi)始只是一個(gè)乘坐的空間，只要能夠準確指示行車(chē)情況，有機械按鈕可以聽(tīng)聽(tīng)廣播。在 2012 年前，汽車(chē)基本用不上智能座艙，車(chē)企產(chǎn)品包括屏幕、芯片、軟件開(kāi)發(fā)都跟不上。2012 年時(shí)，特斯拉推出了全球首款座艙中沒(méi)有實(shí)體按鍵、采用中控屏控制車(chē)輛功能且可以 OTA 升級的 Model S。這大大刷新了人們對于汽車(chē)座艙的認知。

2015 年下半年，吉利推出了博越，引入了語(yǔ)音交互和車(chē)載音樂(lè )。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。之后的幾年里車(chē)企進(jìn)入了智能座艙的探索。

這段探索之路很長(cháng)，戰場(chǎng)也比較混亂。很多受限制于硬件成本、芯片迭代等問(wèn)題，出來(lái)的東西五花八門(mén)，大多想要將手機的安卓搬上汽車(chē)。車(chē)上的屏幕不僅越來(lái)越多，還越來(lái)越大；音響不斷堆砌，越來(lái)越多；語(yǔ)音助手從免喚醒到全域免喚醒；人臉識別功能等等。

去年開(kāi)始，智能座艙的形態(tài)有所收斂，車(chē)企似乎找到了一些門(mén)道，比如，問(wèn)界上導入的華為鴻蒙 HarmonyOS 車(chē)載系統，這套完全由華為自己開(kāi)發(fā)的系統就是把智能座艙的設計重新收斂回了最開(kāi)始的簡(jiǎn)潔狀態(tài)。

自從類(lèi)似高通在內的企業(yè)開(kāi)始涉足車(chē)載芯片，足夠強大的芯片帶給了車(chē)載座艙更好的體驗。越來(lái)越多車(chē)企意識到，可以通過(guò)疊加芯片的方式進(jìn)一步加強座艙體驗。

智能座艙被打開(kāi)了任督二脈，智能座艙芯片開(kāi)始越來(lái)越重要。

當進(jìn)化到了智能座艙 3.0 時(shí)代，已經(jīng)被玩出花樣。特斯拉正在籌劃將包括增強現實(shí)類(lèi)型的游戲加入車(chē)內；奧迪多款車(chē)型將在整個(gè)歐洲市場(chǎng)以及加拿大、美國、日本和中國市場(chǎng)中投放 XR 全息娛樂(lè )應用。奔馳將開(kāi)始在旗下新車(chē)型陸續搭載 5G 車(chē)聯(lián)網(wǎng)，支持車(chē)內信息娛樂(lè )服務(wù)的體驗升級和優(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(chē)載芯片的行列，為智能座艙打開(kāi)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(mǎn)足 4G 通信、車(chē)載 WiFi、駕駛艙手勢識別等應用需求。

兩年過(guò)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(dòng)端 820 芯片演變，與 602A 相比，820A 更加強調安全性，計算能力更強大。此時(shí)，高通已經(jīng)在智能座艙芯片領(lǐng)域展現出了魅力，在 2020 年，不少汽車(chē)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(shuō)是席卷了汽車(chē)市場(chǎng)。2021-2022 年間國內中高端新能源自主品牌基本均轉向高通 8155 平臺，在車(chē)機領(lǐng)域呈現壓倒性?xún)?yōu)勢，覆蓋 15 萬(wàn)至 50 萬(wàn)價(jià)格區間的眾多車(chē)型。搭載驍龍 SA8155P 的車(chē)型包括廣汽 Aion LX、威馬 W6、理想 L9、蔚來(lái) ET5、蔚來(lái) ET7、小鵬 P5、吉利星越 L、智己 L7 等。

驍龍 8155P 同樣是從移動(dòng)的驍龍 855 演變，但是從實(shí)際應用來(lái)說(shuō)，如果說(shuō)早期的高通驍龍 602A、820A 芯片還只是單純的「車(chē)機芯片」，8155P 就是真正的智能座艙芯片。具體來(lái)看，高通 SA8155P 具有八個(gè)核心，算力為 8TOPS，可以最多支持 6 個(gè)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(gè)性化的計算機視覺(jué)和機器學(xué)習的計算機應用平臺，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(gè)消費端產(chǎn)品 8cx Gen 3 演進(jìn)而來(lái)。從跑分來(lái)看，在安兔兔車(chē)機性能榜單中，其跑分近 70 萬(wàn)，幾乎是驍龍 8155 的 2 倍。

如果用手機電腦對比一下的話(huà)，8295 的 CPU 和 GPU 性能，均和 2023 年的消費級旗艦芯片驍龍 8 Gen2 接近，相當于筆記本領(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)足以驅動(dòng)數字座艙日益變態(tài)的屏幕需求——從數量到分辨率。

最早宣布采用驍龍 8295 的汽車(chē)品牌，極越旗下的首選車(chē)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(chē)機版《狂野飆車(chē)》。不出所料，車(chē)企爭相搭載驍龍 8295，零跑、理想、智己、奔馳等廠(chǎng)商都是第一批選擇驍龍 8295 的車(chē)企。

國內智能座艙芯片也有進(jìn)展。

先來(lái)看看號稱(chēng)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 2K，實(shí)景導航覆蓋三車(chē)道，并且支持手機跨端觀(guān)影打游戲。如果使用雙「龍鷹一號」，其 16TOPS 可以支持 APA 輔助泊車(chē)、RPA 遠程泊車(chē)等全場(chǎng)景泊車(chē)在內的 L0-L2 的輔助駕駛功能。

首次上車(chē)是領(lǐng)克 08，使用了兩顆「龍鷹一號」芯片，集成于安托拉 1000Pro 計算平臺，NPU 算力 16TOPS。據安兔兔車(chē)機版 Beta 1 的跑分結果：「龍鷹一號」摸底跑分為 347615 分，略遜于高通驍龍 8155 的 385715 分。

來(lái)源：芯馳官網(wǎng)

當然，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(shí)覆蓋儀表、中控、電子后視鏡、娛樂(lè )、DMS、360 環(huán)視+APA、語(yǔ)音系統等所有座艙功能。一般來(lái)說(shuō)，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(chē)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(chē)型歐萌達、東風(fēng)日產(chǎn)啟辰 VX6、日產(chǎn)軒逸、日產(chǎn)天籟等。

從上車(chē)情況來(lái)看，啟辰 VX6 搭載了芯馳 X9 系列產(chǎn)品 X9HP，實(shí)現「一芯雙屏」，同時(shí)驅動(dòng) 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(chē)機操作系統，實(shí)現全場(chǎng)景語(yǔ)音對話(huà)、智能導航、遠程控車(chē)及多場(chǎng)景互動(dòng)聲效等。

杰發(fā)科技最新的一款智能座艙芯片是 AC8025，同樣內置高性能 NPU，可提供高效的 AI 應用解決方案。不過(guò)在視頻輸出能力上，最多支持車(chē)內 7 屏顯示，以及長(cháng)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(chē)。在搭載鴻蒙智能座艙的 AITO 問(wèn)界上市以后，小藝智慧語(yǔ)音助手自然的連續對話(huà)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(hù)和媒體的一致好評，甚至有機構測評稱(chēng)搭載鴻蒙系統的智能座艙是「車(chē)機的天花板」。

問(wèn)界 M7 官方介紹，其智能座艙可實(shí)現的功能包括語(yǔ)音控制，如免喚醒對話(huà)，連續對話(huà)、隨時(shí)打斷、識別方言，4 音區精準拾音，可關(guān)閉特定音區等。以及華為生態(tài)內的萬(wàn)物互聯(lián)，比如手機，智能家居，手表等。再有，它可實(shí)現與智能家居互聯(lián)，用戶(hù)可以在車(chē)內控制家里的空調，掃地機器人等華為生態(tài)內的所有智能家居設備。

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

此外，黑芝麻4 月推出了一款武當 C1200。嚴格來(lái)說(shuō)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(chēng)這是國內首次基于單芯片實(shí)現跨領(lǐng)域融合。

上一個(gè)想要實(shí)現跨領(lǐng)域融合的芯片，還是英偉達的 Thor。這款產(chǎn)品的性能簡(jiǎn)單粗暴，算力達到了 2000TOPS。

也正因此，這款芯片可以實(shí)現單顆芯片滿(mǎn)足 CMS（電子后視鏡）系統、行泊一體、整車(chē)計算、信息娛樂(lè )系統、智能大燈、艙內感知系統等跨域計算場(chǎng)景，并且靈活支持行業(yè)現在和未來(lái)的各種架構組合。

就在前兩天，安兔兔官方最新公布了一款新的車(chē)機芯片跑分，黑芝麻智能「武當 C1200」綜合成績(jì)達到 459728 分。據官方說(shuō)，已經(jīng)獲得江汽集團、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(chē)的重要組成部分，它負責處理車(chē)輛內部的各種信息，包括車(chē)輛狀態(tài)、導航、娛樂(lè )等。然而，智能座艙芯片的開(kāi)發(fā)和制造是一項非常復雜的工作，存在許多技術(shù)難題。

首先，讓我們來(lái)看一下智能座艙芯片需要處理的數據量。據統計，一輛高級別自動(dòng)駕駛汽車(chē)每秒可以產(chǎn)生高達 10TB 的數據，包括車(chē)輛狀態(tài)、傳感器數據、地圖數據等。這些數據需要通過(guò)芯片進(jìn)行快速處理，以便實(shí)現實(shí)時(shí)決策和控制系統。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據。

其次，智能座艙芯片需要滿(mǎn)足的性能和可靠性要求也非常高。在高速行駛的車(chē)輛中，芯片需要能夠快速響應各種指令，同時(shí)保證數據的準確性和安全性。例如，在自動(dòng)駕駛汽車(chē)中，芯片需要能夠實(shí)時(shí)處理車(chē)輛傳感器數據和地圖數據，以便實(shí)現準確的路徑規劃和決策。此外，由于車(chē)輛環(huán)境的復雜性和不確定性，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(chē)輛的其他系統進(jìn)行緊密配合。這需要芯片具備高度的集成度和可擴展性，能夠與其他系統無(wú)縫對接。例如，智能座艙芯片需要與車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機控制系統、剎車(chē)系統、轉向系統等緊密配合，以確保車(chē)輛的安全性和穩定性。此外，還需要考慮不同車(chē)型、不同品牌之間的兼容性問(wèn)題，以確保芯片能夠廣泛應用于各種車(chē)型中。

最后，讓我們來(lái)看一下智能座艙芯片的開(kāi)發(fā)周期和成本。開(kāi)發(fā)一款智能座艙芯片需要經(jīng)過(guò)多個(gè)環(huán)節，包括設計、驗證、制造、測試等，開(kāi)發(fā)周期往往較長(cháng)。據統計，開(kāi)發(fā)一款高端智能座艙芯片需要至少 24 個(gè)月的時(shí)間，而制造成本則高達數百萬(wàn)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，以便推廣和應用。

現在，智能座艙幾乎成為標配，各家車(chē)企不約而同將多屏聯(lián)動(dòng)、VR、投影等智能座艙技術(shù)作為新車(chē)賣(mài)點(diǎn)。從工具升級稱(chēng)為「空間」，智能座艙想做的事情是留住用戶(hù)的時(shí)間、拓展用戶(hù)的空間。

智能座艙進(jìn)入 3.0 時(shí)代，智能座艙芯片還將持續進(jìn)化。隨著(zhù)用戶(hù)對于智能座艙越來(lái)越高的期待，究竟怎樣的芯片才能夠滿(mǎn)足，是 OEM 和 Tier 1 廠(chǎng)商，需要不斷探索的。