近日，芯擎科技7納米車規(guī)級(jí)智能座艙高性能SoC芯片流片成功,。當(dāng)前全球汽車行業(yè)正飽受缺芯的困擾,，從此次的危機(jī)中不難看出,，將汽車芯片的核心技術(shù)掌握在自己手中，滿足現(xiàn)有需求以及未來(lái)汽車發(fā)展趨勢(shì)是當(dāng)務(wù)之急,。芯擎科技高端汽車芯片的流片成功對(duì)于中國(guó)汽車行業(yè)來(lái)說(shuō),，無(wú)疑是一則振奮人心的喜訊。

　　88億顆晶體管,，一次性點(diǎn)亮

　　芯擎科技重磅推出國(guó)內(nèi)首創(chuàng)7納米工藝制程的全新一代高性能智能座艙SoC—“龍鷹一號(hào)”,，強(qiáng)勢(shì)入局汽車智能座艙市場(chǎng),。關(guān)于芯擎科技的“龍鷹一號(hào)”芯片，業(yè)界對(duì)其的關(guān)注度頗高,，尤其是在當(dāng)下全球汽車芯片缺貨,，國(guó)產(chǎn)芯片能否取得突破性進(jìn)展的關(guān)鍵時(shí)刻,，芯擎科技在這樣的風(fēng)口浪尖下依然如期帶來(lái)了好消息,。

　　10月28日下午3點(diǎn)36分，國(guó)內(nèi)首款車規(guī)級(jí)7納米智能座艙芯片“龍鷹一號(hào)”成功流片返回芯擎科技,。這顆88億個(gè)晶體管的芯片,，在抵達(dá)芯擎科技上海實(shí)驗(yàn)室后，10分鐘CPU就啟動(dòng)了,，僅不到30分鐘就被順利點(diǎn)亮,！24小時(shí)LPDDR5全速工作及主要外設(shè)打通，48小時(shí)多核操作系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,。經(jīng)團(tuán)隊(duì)實(shí)測(cè),，目前芯片的所有參數(shù)均達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

　　“龍鷹一號(hào)”凝結(jié)了300余位工程師歷時(shí)兩年多的心血,，創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)團(tuán)隊(duì)在7納米工藝車規(guī)級(jí)超大規(guī)模SoC首次流片即成功的記錄,，這足以彰顯芯擎科技的技術(shù)實(shí)力。

　　“龍鷹一號(hào)”采用業(yè)界領(lǐng)先的低功耗7納米車規(guī)工藝制程,，符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn),，內(nèi)置ISO26262 ASIL-D安全等級(jí)的“安全島”和滿足汽車功能安全應(yīng)用，這種安全設(shè)計(jì)機(jī)制更適合國(guó)內(nèi)汽車功能安全的需求,。該芯片最大的優(yōu)勢(shì)就是其高性能,、高可靠性、低功耗,、多核異構(gòu)計(jì)算模型的SoC設(shè)計(jì),，集成了CPU、GPU,、NPU,、ISP、DSP,、VPU,、DPU等高性能加速模塊，以及與之匹配的高帶寬低延遲LPDDR5內(nèi)存通道,。

　　芯片內(nèi)置高性能嵌入式AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元,，提供更多個(gè)性化的智能語(yǔ)音、機(jī)器視覺(jué)及輔助自動(dòng)駕駛體驗(yàn),。新一代多核圖形處理單元,，可以動(dòng)態(tài)根據(jù)負(fù)載進(jìn)行資源分配,；一機(jī)多屏多系統(tǒng)，支持多個(gè)高分辨率高刷新率屏幕同時(shí)輸出和強(qiáng)大的3D渲染,；內(nèi)置高性能音頻信號(hào)處理單元及豐富的音頻接口,，為用戶提供豐富超凡的音視頻娛樂(lè)體驗(yàn)；專業(yè)的硬件加解密引擎為車載應(yīng)用提供了信息安全保障,。同時(shí),，芯片提供了豐富的高速通信接口和高帶寬大容量存儲(chǔ)。

　　如今“龍鷹一號(hào)”芯片的流片成功也為明年的量產(chǎn)上車打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),。據(jù)悉,，芯擎科技智能座艙芯片“龍鷹一號(hào)”已得到國(guó)內(nèi)眾多車企和一級(jí)供應(yīng)商青睞，多個(gè)量產(chǎn)車型正在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中,，預(yù)計(jì)2022年完成上車集成和測(cè)試,。

　　現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上還沒(méi)有真正上車的國(guó)產(chǎn)高性能智能座艙芯片，芯擎科技在這方面的努力將打破此前國(guó)際供應(yīng)商在這一市場(chǎng)的壟斷地位,，并填補(bǔ)我國(guó)在自主設(shè)計(jì)高端智能座艙平臺(tái)主芯片領(lǐng)域的空白,。

　　為何選擇7納米工藝制程？

　　如今主流的車規(guī)芯片都在10+納米半導(dǎo)體工藝上百花齊放,，“龍鷹一號(hào)”是國(guó)內(nèi)首款基于先進(jìn)7納米工藝制程的車規(guī)級(jí)智能座艙控制芯片,。為何選擇7納米？此前芯擎科技產(chǎn)品規(guī)劃管理總經(jīng)理蔣漢平博士曾在「2021汽車車載芯片技術(shù)峰會(huì)」上講到,，“7納米工藝是高性能智能座艙車規(guī)芯片的必選項(xiàng)”,。

　　在蔣博士看來(lái)，相對(duì)于10+納米,， 7納米的工藝節(jié)點(diǎn)會(huì)帶來(lái)顯著的優(yōu)點(diǎn)：首先是芯片集成度更高,。單位面積的晶圓上可以放置更多的邏輯門，同時(shí)封裝面積變小,，節(jié)約了晶圓成本和封裝成本,，進(jìn)一步節(jié)約了成品芯片在單板上所占的面積，使得相同大小的電子產(chǎn)品功能更多,，速度更快,。其次，芯片耗電量更低,。同樣大小的邏輯電路做出來(lái),，用更先進(jìn)的工藝會(huì)導(dǎo)致耗電量更低，進(jìn)而導(dǎo)致功耗變低,。最后,，響應(yīng)速度更快。單管開(kāi)斷速度更快,，同樣的邏輯電路能夠跑到的主頻更高,，性能大幅提升,。

　　而且，相比10+納米節(jié)點(diǎn)工藝,，7納米平均晶體管密度接近100MTr/mm2,，是10+納米工藝的3.3倍，在同等功耗上提供35~40%的速度提升或者可以降低65%的功耗,；同時(shí)7納米相對(duì)10+納米,，可以提供更高占比的動(dòng)態(tài)功耗（>90%），這樣才能真正發(fā)揮各個(gè)計(jì)算單元（CPU,、GPU等等）的有效算力,，同時(shí)降低靜態(tài)功耗，減少漏電效應(yīng),，提供高效的熱管理。所以針對(duì)高性能的數(shù)字駕艙SoC,，7納米車規(guī)工藝是必選項(xiàng),。也正因此，目前海內(nèi)外絕大部分車廠新款車型的智能座艙均選用了7納米工藝的SoC產(chǎn)品,。

　　但7納米的芯片設(shè)計(jì)和流片成本很高,，設(shè)計(jì)難度也很大，很多在10+納米大放異彩的芯片設(shè)計(jì)公司在7納米工藝節(jié)點(diǎn)上舉步維艱,。但芯擎科技認(rèn)為這正是他們的機(jī)會(huì),，難度越大，電子行業(yè)的馬太效應(yīng)越凸顯,，建立了在先進(jìn)設(shè)計(jì)和工藝上的護(hù)城河,。

　　針對(duì)不同工藝，芯片設(shè)計(jì)要做的工作也不盡相同,，例如冗余電路,、備份設(shè)計(jì)都是需要在芯片設(shè)計(jì)階段增加的內(nèi)容， 這些都是先進(jìn)工藝才會(huì)出現(xiàn)并考慮的問(wèn)題,，需要長(zhǎng)期合作積累經(jīng)驗(yàn)才能完成最終的量產(chǎn),，沒(méi)有捷徑可走。據(jù)了解,，芯擎科技的技術(shù)團(tuán)隊(duì)在10納米及更先進(jìn)工藝制程上有著開(kāi)發(fā)流片及量產(chǎn)的完整成功經(jīng)驗(yàn),，這也無(wú)疑為其智能座艙芯片的一次性流片成功提供了技術(shù)保障。

　　要達(dá)到流片成功,，工藝和設(shè)計(jì)必須要相輔相成,，芯片設(shè)計(jì)公司和代工廠必須要保持密切的合作模式。中間會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題,。比如：良率低了到底是設(shè)計(jì)的時(shí)序余量不足,，還是工藝波動(dòng),；性能差了是設(shè)計(jì)的環(huán)路穩(wěn)定性不夠，還是工藝參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤,？工藝參數(shù)的提取,，仿真模型的構(gòu)建與修改，同一芯片不同工藝下的參數(shù)對(duì)照,，最終都是要設(shè)計(jì)公司和代工廠共同努力的結(jié)果,。

　　汽車芯片廠商角逐先進(jìn)工藝

　　其實(shí)，從制程工藝來(lái)講,，以往以手機(jī)為代表的消費(fèi)電子產(chǎn)品要遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于車載芯片,，但是現(xiàn)在一切開(kāi)始發(fā)生轉(zhuǎn)變。前有恩智浦宣布與臺(tái)積電合作,，將在下一代高性能汽車平臺(tái)中采用先進(jìn)制程,；后有今年初高通發(fā)布第4代先進(jìn)制程驍龍汽車數(shù)字座艙平臺(tái)。一場(chǎng)汽車芯片工藝領(lǐng)域的新戰(zhàn)場(chǎng)已然在醞釀,！而在這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)中,，尤以智能座艙芯片為烈，隨著智能座艙逐步成為新車的標(biāo)配,，一輪新的市場(chǎng)增長(zhǎng)周期即將到來(lái),。

　　目前，智能座艙已成為各路玩家的新戰(zhàn)場(chǎng),，無(wú)論是新勢(shì)力造車力量和傳統(tǒng)車企已經(jīng)主動(dòng)打破邊界,，由被動(dòng)的接受通用芯片和生態(tài)提供的解決方案，轉(zhuǎn)變到親自下場(chǎng)制定芯片的規(guī)格和量產(chǎn)車型,。在智能座艙領(lǐng)域,，有恩智浦、瑞薩,、英偉達(dá),、德州儀器這樣的傳統(tǒng)汽車芯片廠商，也有從手機(jī)市場(chǎng)進(jìn)入的芯片廠商,，如高通,、英特爾、三星,、聯(lián)發(fā)科等,。

　　在工藝方面，高通可謂走在前列,。2015年開(kāi)始,，高通切入智能座艙和自動(dòng)駕駛市場(chǎng)，其14納米驍龍820A座艙SoC已經(jīng)拿下不少客戶,，甚至成了2020年不少中高端車型的標(biāo)配,。2019 CES展上,，高通發(fā)布基于臺(tái)積電第一代7納米制程的第一款車規(guī)級(jí)數(shù)字座艙SoC驍龍SA8155。到今年1月份,，高通發(fā)布了5納米的第4代驍龍汽車數(shù)字座艙平臺(tái),，預(yù)計(jì)將于2022年量產(chǎn)。

　　2016年,，三星宣布以80億美元收購(gòu)美國(guó)汽車技術(shù)制造商Harman International Industries,，這也是三星最大的全現(xiàn)金收購(gòu)，以此來(lái)將自己置于汽車技術(shù)市場(chǎng)的核心,。2019年1月,，三星推出了Exynos 旗下首款汽車品牌處理器，采用8納米制程,。

　　可以看出,，在7納米及以上的先進(jìn)工藝和高算力的智能座艙芯片市場(chǎng)上，主要由高通,、英偉達(dá)等國(guó)際巨頭壟斷,。作為一家初創(chuàng)企業(yè)，芯擎科技可以說(shuō)走在智能座艙芯片先進(jìn)工藝的前列,。隨著“龍鷹一號(hào)”芯片的流片成功，會(huì)極大的改變國(guó)內(nèi)在高端汽車芯片匱乏的現(xiàn)狀,，并帶動(dòng)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈,，支撐國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)的發(fā)展。在智能座艙芯片這個(gè)領(lǐng)域,，以芯擎科技為代表的國(guó)產(chǎn)汽車芯片廠商有望成為智能網(wǎng)聯(lián)汽車時(shí)代不容忽視的“新力量”,。

　　結(jié)語(yǔ)

　　當(dāng)前汽車產(chǎn)業(yè)正在經(jīng)歷一場(chǎng)全球化的大變革，屹立了多年的汽車行業(yè)的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈不再適用,，汽車芯片企業(yè)在全新的智能汽車供應(yīng)鏈體系中參與程度越來(lái)越高,。站在這個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)上，芯擎科技的7納米智能座艙芯片的流片成功,，交出了國(guó)內(nèi)最領(lǐng)先,、也是唯一一張可量產(chǎn)的7納米車載芯片的完美答卷！風(fēng)口之上,，國(guó)內(nèi)的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)應(yīng)該盡快的抓住行業(yè)的契機(jī),，把握好方向，發(fā)展重點(diǎn)行業(yè),，解決芯片“卡脖子”問(wèn)題,，進(jìn)而縮小與先進(jìn)國(guó)家的差距。