市值破万亿!比亚迪带火的智能座舱芯片 国产厂商最新芯片大PK
电子发烧友原创 章鹰
5月10日,中国汽车工业协会公布最新数据,经历4月的阵痛期后,5月逆风翻盘,汽车产销呈现明显恢复性增长。5 月,汽车产销分别为 192.6 万辆和 186.2 万辆,年减 5.7% 和 12.6%。新能源汽车产销分别为 46.6 万辆和 44.7 万辆,年增 113.9% 和 105.2%。1-5 月,新能源汽车产销分别为 207.1 万辆和 200.3万辆,年增 114.2 % 和 111.2%。
伴随着新能源汽车在中国市场的火热销售,智能座舱的渗透率水涨船高。行业调研数据显示,2021年中国市场乘用车智能座舱渗透率已过50%。上个月刚刚结束的深圳国际汽车展上,比亚迪、小鹏、蔚来、荣威、理想、福特等主流车型智能座舱的标配率目测在80%以上。
图:比亚迪汉EV标配DiLink 4.0智能网联车机系统
5月份,比亚迪的新能源汽车销量达到114,183 辆,特斯拉32,165 辆。5月10日,比亚迪的市值也突破万亿,比亚迪创始人王传福表示,新能源车的上半场是“电动化”,下半场是“智慧化”,智能座舱域和自动驾驶域作为近期智能汽车发展的两个焦点,智能座舱芯片的国产化进展如何?本文进行详细分析。
智能座舱市场规模和主要玩家
未来智能汽车市场成长空间巨大,根据ICVtank预测,到2026年,全球自动驾驶市场规模将达687亿美元,CAGR达25.4%,智能座舱市场规模将达440亿美元,CAGR约11.3%,未来5年中国市场年复合增速达11.6%,领先全球增长。
从功能来看,智能座舱承担了“第三空间”使命,不断与IVI、DMS/OMS、语音识别以及ADAS功能融合,车内应用场景不断丰富对座舱SoC的要求越来越高。现在市场上智能座舱芯片的主要玩家有高通、瑞萨、NXP、德州仪器。目前高通是高端智能座舱芯片最重要的供应商,瑞萨、恩智浦、德州仪器等厂商则主要面向中低端市场,配备的芯片算力差异显著。
“尽管一颗8155芯片的出货价格达到250美元以上,但是车企还是争相配置,国内自主品牌尤其热衷于将配备高通芯片作为卖点,例如蔚来ET7、理想L9、埃安新款LX、吉利星越L、长城WEY摩卡和威马W6等。”一位汽车行业人士对记者表示。
部分热销车型智能座舱芯片选型
图:电子发烧友根据公开数据制图
国产智能座舱芯片有何作为?本文重点分析杰发科技、芯擎科技和瑞芯微等重要芯片厂商的产品进展
杰发科技座舱芯片已经上量
四维图新旗下的杰发科技,在汽车芯片领域已经有了深入的布局,包括汽车应用处理器SoC,车规级微控制器MCU,车载音频功率放大器AMP和胎压监测专用芯片MEMS。据悉,杰发科技(AutoChips)的智能座舱芯片AC8015已于2021年3月实现前装量产,在国内入门级智能座舱芯片市场的份额不断成长,截至2021年底累计出货已超20万片。
杰发科技副总经理、上海途擎总经理马伟华对媒体表示,在智能化时代,主流汽车消费市场的座舱方案仍以性价比较高的传统IVI/DA+组合液晶仪表方案为主,国内热门车型销量TOP15中,超一半以上的车型均采用此方案。马伟华表示,智能座舱未来发展趋势一定是向融合型发展,只有多样化的智能座舱方案才能进一步满足汽车智能化发展对智能座舱的需求,持续提升智能座舱渗透率和匹配率。
为什么智能座舱芯片的国产化春天到来?马伟华指出,新能源汽车智能化加速,一方面,欧美日厂商的智能座舱芯片缺货,二是国产Tier1和汽车平台崛起,希望可以采用国产车规级MCU、智能座舱SoC,完善自身供应链,这些都呼唤国内芯片企业对市场需求做出即时响应。
杰发科技的AC8015芯片瞄准市场容量最大的入门级智能座舱应用市场,这款芯片历经2年自主研发,2021年3月正式实现前装量产的新一代智能座舱应用处理器芯片,该芯片CPU采用Cortex A53×4+R5F×2架构,搭配Mali-T820 MP2 GPU,内置2颗高性能Hi-Fi3 DSP,支持1080P双高清异显,最大支持1920×1200显示分辨率,支持车载以太网、PCIe、USB3.1等多种接口,符合AEC-Q100车规认证。
马伟华介绍,这个芯片系列有三个产品:包含入门级AC8015I(2.5D液晶仪表+ Display Audio)、中阶级AC8025E(3D液晶仪表+IVI中控+360环视)、中高阶级AC8025H(3D液晶仪表+IVI中控+副驾屏+空调屏)。 2020年6月,杰发科技获得了Tier德赛西威的定点项目,2021年3月正式实现前装量产。截至2021年底,基于AC8015芯片打造的智能座舱域控制器已有20余款量产上市,覆盖了广汽传祺、上汽名爵等厂商的多个高性价比车型。
他还重点介绍了杰发科技面向中高端的自研智能座舱芯片AC8025,AC8025采用高性能的8核组合CPU(2*A76+6*A55),提升SoC整体运算性能,内置高性能NPU,仪表安全显示符合ISO26262 ASIL-B认证要求,可在座舱域扩展融合ADAS应用,具备高性能和应用的高安全可靠性。
马伟华分析说,高通8155芯片定位的是旗舰汽车的智能座舱,杰发科技提供的是中高阶以下的座舱方案。高通8155芯片,后续迭代推出的将是8259芯片,算力达到30TOPS,高通的实力非常强。杰发科技的AC8025比高通6155强一些,但是比高通8155芯片相对弱一些。
芯擎科技推出7nm车规级座舱芯片
“2021年10月26日,凝聚芯擎科技300多位工程师心血,历时2年多开发周期的国内首款车规级7纳米智能座舱芯片SE1000(龍鹰一号)成功流片返回芯擎科技,在抵达芯擎科技上海实验室后,10分钟CPU启动,30分钟内顺利点亮,24小时LPDDR5 全速工作及主要外设打通,48小时多核操作系统稳定运行,经过团队实测,目前芯片所有参数均达到设计标准。” 芯擎科技副总裁兼产品规划部总经理蒋汉平博士表示。
芯擎科技是吉利控股集团子公司亿咖通科技与安谋中国共同出资建立的本土芯片企业,于2018年正式成立,在北京、上海和美国均设有研发中心,主要有智能座舱芯片、自动驾驶芯片、车载中央处理器芯片三条产品线。
“龍鹰一号”集成了87层电路、88亿晶体管,芯片面积仅有83平方毫米,CPU算力能够达到90~100K DMIPS,GPU算力900+GFLOPS,NPU算力达到8TOPS。支持12路2/3MP 60帧原始摄像头数据输入,支持7屏4K/2K 60Hz不同源的独立显示,内置了ASIL-D等级的功夫安全岛,助力安全应用。“龍鹰一号”几项核心参数和高通的旗舰芯片8155已经非常接近。
蒋汉平博士指出,“龍鹰一号”采用LPDDR5内存,这是在座舱SoC首款商用,最高性能达到6400MT/s,提供51.2GB/s内存带宽,有效支撑各类娱乐、图像和AI处理需求;PCIE Gen3,总带宽高达32GT/s,支持连接WiFi6、NVMe SSD多种设备,提供片间高速互联能力扩展算力;1G Ethernet TSN,支持低延时且具有实时QoS服务保障的专业音视频传输,汽车控制系统、实时监控等物联网工业领域应用;USB3.2 Gen2 DRD,带宽高达10Gbps,为车载流媒体传输、即时存储、通讯延长及安防监控提供大数据量的高速传输。
据悉,2022年“龍鹰一号”将完成量产和整车测试,正式应用于吉利的新车平台。2023年多款搭载“龍鹰一号”的车型量产。
瑞芯微发布8nm智能座舱方案RK3588M
今年3月,瑞芯微发布了智能座舱方案 RK3588M,这款产品的运算性能可实现“一芯多屏”,即一颗 RK3588M 同时驱动车载信息娱乐系统、液晶仪表板、电子后视镜、后排头枕屏等多块屏幕,形成可靠的智能网系统。
作为瑞芯微旗舰SoC芯片,RK3588M主要应用于智能汽车领域的智能座舱及ADAS产品领域,采用8nm先进架构,四核A76+四核A55八核CPU,大核主频2.1GHz,小核主频1.7GHz。具备8K显示/视频、原生七屏显示、6 Tops NPU、QNX Hypervisor、原生2路TypeC、双16M ISP+至少12路摄像头特性。
瑞芯微高级副总裁陈锋表示:“RK3588已在汽车智能座舱、Arm PC、平板电脑、高端摄像头、NVR、8K大屏设备、云服务及边缘计算、AR/VR等八大方向布局。RK3588M的A76+A55 8核CPU,6屏显示能力,以及具备多达6路的摄像头接口和最高48M的双HDR ISP能力,给车载座舱提供了强大的芯片算力基础。”
瑞芯微推出了RK3588M 360° 全景环视方案,这个方案已经加入了 360° 环视算法,可与 8K 分辨率的图像传感器连接,通过高分辨率图像传感器的捕捉与智能的视觉算法配合,可以将汽车外部环境在车载屏幕中实时呈现,从而提升行车人员对于周围环境的感知能力。驾驶员通过中控大屏,可以直观地看到车辆所处的位置、周围的行人、障碍物等,实现从容操控车辆驶过复杂路面或泊车入库,有效减少剐蹭、碰撞等事故的发生。
目前,瑞芯微RK3588M已获得众多合作伙伴的认可,将在未来上市的车型中得以广泛应用。
全志科技车规级SoC芯片上车加速
全志科技公司2014 年开始布局智能车载芯片,经过长期技术积累与应用检验,车规级T5/T7 等系列SoC 芯片终获大规模落地,应用于长安、上汽、一汽、小鹏等前装车厂。
全志科技T7是专门针对智能座舱打造的六核Cortex-A7应用处理器。该产品集成了全志自主研发的TV-Decoder、2D加速器G2D、EVE、4路数字摄像头接口、双路ISP及H.265 编解码等IP,适配Android、Linux、QNX等车载操作系统,实现了全天候多路高清行车记录、360°全景泊车和高级安全辅助驾驶ADAS功能。
T7芯片设计灵活,可广泛应用于车载中控信息娱乐系统、全液晶仪表、360高清全景环视系统、ADAS / DMS系统、流媒体后视镜、云镜等领域。
小结
2022年,中国新能源汽车销售预测可能接近450万辆,10万到70万的车型可能是智能座舱发力的主力区间。高端智能座舱芯片的算力比拼仍在继续,最新骁龙8259的GPU算力达到30Tops,华为麒麟990A采用7nm制程,AI算力强大。芯擎科技、瑞芯微围绕先进制程都推出了中高端的智能座舱芯片,杰发科技、全志科技的座舱芯片陆续上车,推进座舱芯片国产化的进程。
现在国内芯片企业开始与Tier1、OEM深度合作,在硬件平台上共同开发软件,形成定制化的解决方案。相信随着中国新能源汽车持续增长,更多的厂商加入这个赛道,中国在智能座舱芯片的多元化方面可以更进一步,打破国外大厂垄断的局面。
拆解|比亚迪新能源车用到了哪些芯片,电池与电驱系统如何?
近日海通汽车实验室对比亚迪“元”进行细化拆解,意味着拆解领域已经从手机、电脑“卷”到了新能源汽车。而这也是海通汽车实验室首次对电动车进行“拆车”。
据悉,海通国际及海通证券的汽车团队共十几位研究员参与了此次拆车研究,研报撰写前后花了两三个月时间。
为什么选择拆解这款车型?海通国际认为,这款车是比亚迪第一款基于e平台的量产车型,具有里程碑意义。
据悉,本次海通汽车实验室所拆车辆为2018款比亚迪元EV360,由比亚迪汽车工业有限公司制造,制造年月为2018年9月。型号为智联炫酷型白色款,最大允许总质量为1870kg。
该车的购置总成本为10.34万元,包含车辆本身在2018年8月的北京地区补贴后售价9.99万元,3000元的车辆保险费用及500元的上牌费。
比亚迪元EV360作为比亚迪e平台首款纯电车型,是比亚迪历史上首辆单月销量破万的车型。以10万以内的售价,在2018年5月上市后,首月便斩获2018台的订单,前三个月累计销量便破万。2019年1月的单月销量更是突破了万级,达到10093台,成为比亚迪历史上首辆单月销量破万的车型。截至2022年4月,比亚迪元EV车型累计销量已经突破17.4万台。
其整车身长4360mm,宽1785mm,高度1690mm,轴距2535mm,前轮距1525mm,后轮距1535mm。车身为钢制车身,比亚迪元系列中,元PLUS的车架85%使用高强度钢,目前15万级车一般为60-70%。其中55%为超高强度钢,抗拉强度1500Mpa的热成型钢占比11%。
海通国际分别从外观、操控、安全、性价比、续航情况来解析这台比亚迪“元”。海通汽车实验室详细地在报告中呈现了这辆电动车的每一个部件,包括车身结构件、底盘、座椅、线束、多媒体系统、组合仪表、热管理系统、电池系统、电驱系统等等。
细看电池系统与电驱系统
该团队对比亚迪“元”的续航情况认为,满荷电量42度,交流慢充充满大概7小时,从25%-80%用时3个半小时。直流快充充电功率大概在40kW左右,0.5h能够充满80%的电量。夏天全程空调,普通模式,大概能跑290KM,基本符合官方续航。夏天这辆车比较省电,但是到了冬天就特别耗电,冬天不开空调的话车窗有雾气,影响视线,但是一旦开空调,电量就会唰唰唰往下掉,使用巡航等功能的时候对续航的影响还比较明显。
我们一起来细看比亚迪“元”的电池系统和电驱系统。
电池系统-电池包
元EV电池采用独立铝制托盘,安装于底盘下,电池采用三元锂离子电池,容量为43. 2kWh,电池包能量密度为127Wh/kg,全部为比亚迪自制。
电池系统-电池包内部由石棉绝热垫起到阻隔保护作用。
元EV360的电池包总计43. 2kWh,由11个串联电池模组,其中6个模组为10节单体串联,5个模组为8节单体串联,即电池包由共计100节单体串联组成。
电池系统-电芯、模组
电池包采用单体电池为120Ah的三元锂离子电池,额定电压3.6V。单体电芯尺寸参数:173*122.5*50mm。
电池系统-BMS CECU
电池包的BMS采用分布式架构,包括一个中央控制器(CECU,电池包外)和3个局部控制器(LECU,电池包内),其中CECU采用飞思卡尔MC9S12XET256MAA(HCS12系列),其主要作用是实施监测电池状态(SOC、温度、SOH等)。
电池系统-BMS CECU
电池包内包括3个LECU,对别对应11个电池模组的采样数据。
LECU的主要作用是采集电池模组内的一次状态信息,主要是各个串联电芯的电压和温度传感器测量的模组内2个温度数据,其采用的数据采集IC芯片是美信的MAX17823B。
电驱系统
元EV采用三合一的电驱总成,即电机、减速器和控制器集成的方案,电驱总成核心部件均为比亚迪自制。
电驱系统-电机、减速器
电机采用单电机方案,为永磁同步电机,峰值功率70kW,额定功率35kW。
电机控制器采用TI的DSP(数字信号处理器)芯片TMS320配合Lattice的CPLD(复杂可编程逻辑器件)芯片LAMXO256C。
小三电模块
元EV采用三合一的小三电集成方案,即车载充电机(OBC)、DC-DC、PDU集成在一个模块内。
充电接口在整车前部,分为6. 6kW的慢充接口和60kW的快充接口,支持7小时慢充或者0. 5小时快充(冲至80% SOC)。
启停电池
元EV的12V低压系统仍然采用铅酸电池,为天能的38B20L,主要为低压系统供电可以通过DC-DC由高压系统充电。
热管理系统
本车的热管理系统采用传统的空调制冷+PTC加热的方式,热管理系统总体包括了空调制冷系统、PTC加热系统、冷却液/冷媒管路和控制面板等组成。
空调制冷系统
一个典型的空调制冷系统包括电动压缩机、电子膨胀阀和冷凝器/蒸发器等核心部件。压缩机是空调系统的“心脏”,其作用是将低温低压的气态冷媒从低压侧吸入压缩,使其温度和压力升高,再泵入高压侧成为高温高压的气态冷媒,往复循环,是连接空调回路低压侧和高压侧的关键。
生产厂家来自比亚迪工业,单车价值量1500-2000元。
膨胀阀又称节流阀,是空调系统中的关键部件,在空调的基本回路中置于冷凝器和蒸发器之间,作用是将中温高压的液态冷媒节流为低温低压的液态冷媒(湿蒸汽形态),同时控制冷媒的流量不过高或过低。与压缩机相对的,膨胀阀是连接空调回路高压侧和低压侧的关键。
空调散热器总成(前端冷却模块)置于汽车前部,包括了冷媒回路下的冷凝器、冷却液回路下的散热器和电子风扇。
冷凝器是空调回路中与外部进行热交换的部件。
散热器是冷却液回路中与外部进行热交换的部件。
电子风扇的作用是加速散热器模块的空气流通速率,从而提升热交换的效率。
空调箱总成(HVAC)是制冷空调的车内模块,其主要部件包括蒸发器、鼓风机和控制器,配合外部出风口为座舱送风。
电池热管理系统
电池的热管理系统需要实现对电池包的加热和制冷两个作用,其中与电池的热量交换主要由电池盒内的水冷板实现,而电池包的能量与外界传递的主要中转站就是电池冷却器(Chiller),其融合了蒸发器和换热器的功能。
水暖PTC制热系统
该车型采用PTC制热的方式,其利用PTC热敏电阻元件为发热源,本质是常见的电流热效应。
热量的传递模式是水暖,也即采用冷却液管路配合鼓风机为座舱加热,在电池制热回路中与冷却液制冷模式共用管路。
多媒体系统
元的多媒体系统包括中控主机和车机屏幕两大部分,其中屏幕为8英寸液晶屏;整套系统由比亚迪自主研发设计。
多媒体系统拆解后,包括两大部分PCB板:
1)8英寸屏幕后PCB板;
2)主机内有两层PCB板。
8寸屏幕后PCB板包括:车机屏幕的驱动板、以及车机屏幕下按钮对应的按键板两部分。
主机内PCB板包括:
1)上层板:核心芯片包括NXP i.MX6、Sandisk e.MMC、NANYA DRAM及ADI视频解码芯片等;
2)下层板:为车机主板,包括多媒体收音机模块等。
组合仪表控制器中核心芯片包括:NXP MCU、ISSI SDRAM、MXIC Nor Flash等。
灯具
比亚迪前大灯共两个,单个长宽高分别为70*30*20cm,单个总重4. 25KG。根据零部件经销商报价,前大灯单个价值量约为1200元。
比亚迪尾灯共2个,单个长宽高分别为47*20*12cm,单个总重1. 2KG。根据零部件经销商报价,尾灯单个价值量约为450元。
比亚迪雾灯共2个,单个长宽高分别为30*20*12cm,单个总重0. 35KG。根据零部件经销商报价,雾灯单个价值量约为100元。
最后
援引券商中国采访海通国际汽车分析师姚书桥表示,“这种做法在国内比较少,但站在全球视角上,通过拆解能够更深入地了解整个汽车产品及相关产业链的情况。比亚迪代表的是中国制造业升级转型的缩影,这款2018年的‘元’,无论是美观度还是智能化程度与今天的比亚迪车是远远不能比的,但是我们可以通过拆解这款车型,帮助初看行业的投资人有一个更直观的感受。”
这份“拆车”报告也引起了市场上热烈的反馈。“其实市场的反应是有点超乎我预期的,越拆越能感受到,中国的新能源汽车工业确实发生了非常大的进步。”姚书桥表示。
文章引用《公众号8号线攻城狮》
28nm够用了?比亚迪推国产龙芯独显笔记本,全套28nm打造
在我们前两天的一篇文章中,龙芯董事长胡伟武针对目前国内自研发芯片以及纯国产技术打造芯片,发出了自己的声音。详情可见明白人发话了!龙芯老大:28奈米够用,中国自主造芯至少要十年 胡伟武表示,要实现完全中国技术制造的芯片,还需要十年时间;同时胡伟武还称现在不需要去做5nm芯片,14nm甚至28nm芯片就能满足国内90.9%的应用需求。
现在看起来,龙芯的确是身体力行。在近日比亚迪推出了一款由龙芯3A4000处理器打造的笔记本,而龙芯3A4000这颗处理器,就是龙芯在去年推出的采用28nm制程工艺生产的芯片。
这款笔记本整机重1.55kg,采用13.3英寸窄边框屏幕。处理器采用龙芯3A4000,这是龙芯最新一代的处理器核心(代号GS464V),相比上一代龙芯3A3000性能提升100%。有意思的是,除了采用龙芯3A4000之外,这还是一款使用了独显的笔记本,而且显卡一样是中国国产的景嘉微JM7201,这款显卡的图形核心同样采用28nm制程,厂商表示性能完全满足日常办公的多情境需求。
说到景嘉微JM7201这款显卡,从规格上来看还比较落后,这款显卡的图形核心28nm CMOS工艺,核心最高频率达到1.2GHz,显存频率最高可达到1066MHz,不过最高只支持DDR3 4GB显存,另外也只支持PCI-E 2.0的接口,含4条渲染流水线,即使核心频率在1.2GHz时,像素填充率为只有4.8Gpixels/s,纹理填充率9.6GT/s。支持4K超高清显示以及4路独立显示输出。
这个显卡规格如果从现在的眼光来看,可能还抵不上几年前NVIDIA以及AMD的低端显卡,所以游戏性能比较孱弱,在视频解码方面,也不算强,仅支持H.264、VC-1、VP8、MPEG2和MPEG4硬件解码。当然如果是办公以及玩一些小游戏,问题倒是不大。
说回笔记本本身,这款产品在接口方面,拥有两个USB 3.0接口,一个USB C接口,一个HDMI输出接口,一个Audio接口,搭载4个喇叭实现外放,并且搭载自家比亚迪65Wh高容量电池。由于龙芯并不支持微软的操作系统,所以这款笔记本也无法安装Windows操作系统,只能安装国产自研发的系统,也就是那些用Linux打造的国产系统,当然也可以安装国外其他Linux系统,只要有相应的驱动即可。
至于龙芯3A4000这颗处理器,除了采用28nm打造之外,实际上它是一颗四核心处理器,频率为1.8GHz至2.0GHz,官方宣称处理器的性能可以达到同样采用28nm的AMD挖掘机处理器的水平。当然我们都知道AMD的挖掘机已经是数年前的产物,性能无法和现在的X86处理器相比。
但不管如何,这的确是一个全套采用国产芯片打造的笔记本,而且本身也是比亚迪制造,可以说是血脉纯正的国产笔记本。这样一款笔记本在办公部分应该没有什么问题,不过要想在娱乐部分获得不错的体验,可能难度就比较大了!至少游戏和视频解码部分,它的不足还是很明显的。
当然就像胡伟武说的那样,如果不考虑娱乐这部分,采用28nm的芯片,的确是在90.9%以上的应用中都足够了。但是话又说回来,可能那不支持的10%应用,才是很多人特别看重的。
最后要说的是,这款笔记本我们在京东以及天猫还没有看到实物销售。倒是其他厂商推出了不少采用龙芯3A4000处理器的商用机和笔记本,但是价格并不便宜,商用机通常在4000元左右,而笔记本则卖到了接近万元,不知道是不是物以稀为贵,而且使用的还是龙芯自带的集显。这样看起来。如果考虑到价格和性能的问题,似乎采用更先进制程的处理器打造出来的台式机和笔记本,更值得用户购买,尽管芯片部分的确不是国产的!
那么到底是应该购买技术更先进,便宜还好用但使用了国外处理器的产品?还是应该支持国产,购买技术性能更落后,价格更贵但使用了国产芯片的产品呢?