
頭圖來源 | 芯馳官方
作者 | 伍文靚
編輯 | 蘇鵬
在智慧汽車“軟硬體解耦”的大趨勢下,車載晶片的競爭早已超越單純的算力比拼,轉向“生態適配性”與“場景穿透力”的較量。
本次上海車展期間,芯馳科技以一場“雙芯”釋出會,將最新一代AI座艙晶片X10與智控MCU晶片E3系列的同步推向市場,瞄準了當下車載晶片的兩大痛點。
根據汽車行業過往發展來看,智慧座艙的傳統功能主要包括儀表、HUD、環視、導航、3D HMI、SR場景重構等,這些應用併發的場景下,CPU及GPU需要消耗大量的頻寬,剩餘的寬頻往往僅能支撐一個1-1.5B引數的小模型。
考慮到全民AI座艙的大背景,現有的基於手機晶片平臺設計的座艙晶片頻寬資源有限,這就導致車企在做功能規劃時,不得不在AI大模型的部署和傳統座艙應用部署之間進行取捨。這也是芯馳推出新一代座艙晶片X10的重要原因。
“在設計X10時,芯馳的目標就是支援特定規模的大型語言模型,”芯馳科技CTO孫鳴樂介紹說,“頻寬指標是當前量產的旗艦座艙晶片的兩倍以上。”
具體來說,芯馳X10產品在算力和頻寬配置上,提供40 TOPS NPU算力,搭配154 GB/s的超大頻寬,支援車內大部分的互動功能,並確保毫秒級響應時間;計劃在2026年開始量產。
另一方面,作為與高階輔助駕駛發展密切相關的領域,智慧底盤逐漸成為車企最為關注的話題之一。不過目前行業內的大部分車型,線上控執行方面,仍依賴於傳統的機械連線和人力操作。
芯馳科技MCU產品線總經理張曦桐告訴未來汽車Daily,芯馳智控MCU產品E3系列的推出,正是為了順應並支援智慧底盤和車身控制領域正在發生的深刻變革。
在她看來,“實現L3及以上自動駕駛,需要車輛具備線控執行能力(線控制動、線控轉向等),即由大腦(智駕系統)精確控制底盤執行機構。因此,智慧底盤是實現高階智駕的必要基礎。”
目前,芯馳旗艦智控MCU產品E3650開啟客戶送樣,已經斬獲了多家頭部車企定點。
以下是芯馳科技CTO孫鳴樂、芯馳科技MCU產品線總經理張曦桐,接受未來汽車Daily等媒體採訪的對話實錄(有刪改):
Q:當前汽車市場競爭激烈,價格下探,主機廠對供應商提出“既要效能好,又要成本低”的要求。芯馳是如何取得平衡?
張曦桐:在當前快速迭代的國內市場,“既要、又要、還要”確實是常態——既要提升效能、增加配置,又要降低價格。
我們認為平衡效能與成本的關鍵有兩點。
一是高效的設計與研發。如果要提高設計效率,就要最佳化掉非必需的功能或過度設計的部分,從源頭上控制成本。
二是精準的產品定義、更深入的協同。 在產品規劃初期,就與客戶及生態夥伴進行非常深入溝通,深刻理解其系統需求、下一代架構演進方向以及具體的應用場景,確保產品的功能、效能恰好匹配目標場景,避免冗餘設計和資源浪費,透過提高對應用需求的契合度來降低成本。
Q:請介紹一下本次推出的AI座艙晶片X10,在適配大模型方面的情況?
孫鳴樂:在設計X10時,芯馳的目標就是支援特定規模的大型語言模型。大模型在執行過程中,效能瓶頸和主要資源消耗並非CPU,而是NPU(神經網路處理單元)和系統頻寬。許多現有座艙平臺源自手機晶片設計,其記憶體頻寬通常為64位,總頻寬約六七十GB/s,這對於執行大模型來說往往不夠充分。
大模型每生成一個token,都需要讀取大量的模型引數,這個過程極度消耗頻寬。因此,X10採用了128位 LPDDR5X記憶體介面,頻寬高達154 GB/s,這個指標是當前量產的旗艦座艙晶片頻寬的兩倍以上。
Q:近期有觀點認為智慧座艙晶片不應只“拼算力”。芯馳也提到X10“不要去拼算力”。請問X10在這方面有哪些具體優勢?
孫鳴樂:我們強調“不唯算力論”,核心思想有兩點。
一是算力與頻寬的匹配。 僅僅堆砌高算力,如果系統頻寬跟不上,強大的計算單元也無法充分發揮效能,很多功能無法實現;
二是從應用需求出發設計。關注實際應用場景需要部署哪些功能,這些功能對算力、頻寬、延遲有何要求,然後針對性地設計晶片的計算單元和系統架構。
此外,X10在系統設計上還注重效率和任務排程。傳統的AI加速器傾向於一次性從頭到尾執行一個完整的任務以求最高效率,但在多工併發場景下可能導致其他任務等待或算力閒置。針對不同的模型大小、即時性要求,X10能夠將計算資源靈活分配,確保高優先順序、高即時性的任務。
Q:多模態AI對芯馳來說意味著哪些機會?具體有哪些座艙應用場景可以發揮X10的優勢?
孫鳴樂:多模態AI能融合車內外的多種資訊輸入,提供遠超純文字互動的智慧體驗。比如輸入資訊源包括艙內攝像頭(識別駕駛員/乘客狀態、手勢)、車輛狀態資訊(速度、檔位、能耗)、位置資訊(GPS、高精地圖)、環境資訊(天氣)、來自駕駛系統的資訊(感知結果、規劃意圖)等。輸出的資訊也不僅僅是文字或語音,也可以是直接的任務執行、車輛控制建議、與其他應用的聯動等。
上述這些變化也讓座艙從“問答機器”真正發揮出了“智慧助理”的作用。而實現這一轉變需要高效的計算能力(NPU、CPU、GPU)、充足的頻寬、豐富的感測器介面支援,這些也是芯馳X10的機會。
Q:關於艙駕一體方案,部分主機廠似乎存在顧慮,例如後期維修整體成本增加。您如何看待這個問題?艙駕一體方案的上車節點以及主機廠的真實需求如何?
孫鳴樂:從系統設計角度看,如果主機廠能夠妥善處理整合問題,理論上可以簡化系統。小鵬已有車型將座艙和智駕晶片整合在一個控制器盒子內。雖然車企都在積極探索艙駕一體化,但實踐中確實也存在挑戰。
一、研發整合複雜性。將原本相對獨立的座艙和智駕系統(各自有獨立的測試流程)合併後,系統整合、測試和驗證的工作量會呈指數級增長,工程研發的難度和成本顯著增加。相比之下,分離式方案的開發和測試更為容易。
二、成本考量。 理論上,整合可以節省一套結構件、散熱系統,甚至未來可能整合到單顆晶片,從而降低物料成本。但目前階段,高昂的研發投入和尚未形成規模效應,使得分攤到每個零部件的研發費用很高,售後維修成本也不容忽視。因此車企需要權衡前期研發成本與後期潛在的物料節省。
三、智慧駕駛與智慧座艙技術迭代的節奏並不完全一致。智慧駕駛技術涉及到的演算法、感測器、算力需求仍在快速演進,各家方案差異很大。如果強行與智慧座艙繫結,可能會限制兩者更新迭代的靈活性。目前也尚未出現明確的、因艙駕一體而帶來的革命性使用者體驗提升或功能差異。
從上述種種角度出發,雖然艙駕一體是趨勢,但車企仍在評估其實際效益和挑戰。
Q:近期行業內開始討論自動駕駛晶片“軟硬一體”的方案。在智慧座艙方面,您如何看待“軟硬一體”?
孫鳴樂:“軟硬結合”並不意味著軟體和硬體必須由同一家公司完成。芯馳作為一家晶片公司,我們的定位非常清晰,即專注於提供高效能的晶片硬體以及底層的軟體。我們會與合作伙伴緊密協作,在芯馳晶片平臺上共同最佳化演算法,例如讓大模型執行得更流暢、效率更高,充分發揮其特性和價值(如精度、響應時間)。這是一個合作共贏的過程,各方發揮各自的專長。
Q:從去年到現在,我們看到很多車企在底盤、車身控制等領域做了很多創新。芯馳推出智控MCU晶片產品背後的思考是什麼?
張曦桐:智控MCU產品E3系列的推出,正是為了順應並支援智慧底盤和車身控制領域正在發生的深刻變革。我們認為,線控底盤將是未來智慧化演進的重要領域之一,這與高階智慧駕駛的發展密切相關。
實現L3及以上自動駕駛,需要車輛具備線控執行能力(線控制動、線控轉向等),即由“大腦”(智駕系統)精確控制底盤執行機構,而非依賴傳統的機械連線和人力操作。智慧底盤是實現高階智駕的必要基礎。
與此同時, 隨著智慧化發展,底盤控制架構也在演變。包括功能域整合,將懸架、轉向、制動等底盤相關功能整合到高效能的“底盤域控制器”中;也包括區域架構整合, 將底盤的演算法整合到車輛的區域控制器中,與其他功能(如動力、車身控制等)融合。
我們的產品在設計時就充分考慮了上述兩種架構演變的可能性。
Q:隨著EE架構向中央計算演進,芯馳的E3系列MCU後續是否會升級為多核異構計算架構?
張曦桐:我們產品的規劃根據市場需求,特別是架構演進的節奏,來決定具體的產品形態。本次釋出會提到的E3800定位是整車智控小腦、運動控制域,是整合A核和NPU的多核異構的高效能計算SoC,支援更高速的介面,以滿足未來中央或區域高速計算的需求。我們現有的旗艦智控MCU E3650面向當前的跨域融合需求,也已經可以覆蓋動力、底盤、車身等跨域功能的整合。
Q:隨著AI技術越來越多地應用於汽車,車企對MCU的需求發生了哪些轉變?在算力、時延、整合度等方面是否有新的要求?
孫鳴樂:這可以看作是整車算力的分配過程。未來AI會滲透到汽車的各個角落,但這些AI算力是否必須、或者何時會下沉到末端的MCU層面,行業內還在探索中。目前看來,只有當某個端側AI應用需求變得非常強烈,且必須在本地(MCU側)以極低延遲執行時,才會有必要將AI加速單元整合到MCU中。
張曦桐:車企對AI算力需求最強烈的領域還是集中在中央計算層,比如智慧駕駛和智慧座艙。對於執行器層面(如動力、底盤、車身控制),當前的核心需求仍然是高可靠性、高即時性和一定的成本效益。
現階段,這些執行層面的控制演算法,包括一些需要加速的計算,通常可以透過高效能CPU來滿足。是否需要在執行層MCU中普遍整合專用的AI加速單元,很多車廠仍在評估其必要性和經濟性,因為增加專用AI單元的成本相對較高。
Q:面向未來的集中式電子電氣架構,行業內似乎出現了兩種主流方案:一種是基於“大算力SoC(如英偉達、高通)+高效能MCU(如NXP S32G等)”的組合來實現區域控制和中央計算;另一種是用單顆超強算力晶片直接實現座艙、智駕、車控等多域融合。您如何看待這兩種方式?
孫鳴樂:這反映了EE架構演進的不同階段和路徑。
比如早期的“域控架構”,是由一箇中央閘道器連線各個功能域(座艙、智駕、車身等),域間互動透過閘道器進行;過渡階段的“中央計算+域控/區域架構”,開始將部分車控、車身功能整合到中央閘道器或形成一個“跨域控制器”(XCU,如理想汽車曾使用的模式)。
當前及未來趨勢是“區域架構/中央計算+區域架構”, 功能整合更多地發生在區域控制器上。中央計算單元可能由獨立的座艙SoC和智駕SoC組成,也可能未來由一顆更高整合度的晶片完成(艙駕一體)。
目前,行業內更常見的做法是“區域控制器 + 獨立的座艙SoC + 獨立的智駕SoC”的組合。單晶片完成所有核心計算的方案仍在探索中,是更遠期的目標。這是一個逐步迭代的過程。
Q:在功能安全和資訊安全方面,尤其是智駕新規提出後,芯馳是否有技術突破的方向?
孫鳴樂:芯馳自2018年成立以來就高度重視功能安全,2019年起就建立了符合ISO 26262標準的開發流程,之後推出的每一款晶片都遵循此流程。我們的MCU產品均按照最高ASIL D等級進行設計和認證,相關軟體和作業系統元件也獲得了ASIL D認證。
資訊安全方面,我們大約在三年前開始投入,建立了符合ISO/SAE 21434標準的流程並獲得認證。目前,我們的每顆晶片都集成了硬體安全模組(HSM),能夠實現資訊安全功能。
張曦桐:無論是國內還是國外的最新、最嚴格的功能安全與資訊安全標準,我們的硬體都能支援,並且原生支援國密演算法的硬體加速,簡化了系統設計並降低了成本,這一點很多海外晶片廠商目前難以做到,他們往往需要客戶外掛一顆國密晶片,帶來額外的成本上升。
功能安全和資訊安全是我們從始至終堅持的標準,現在已經內化為產品的基本屬性,所以本次車展沒有作為特別的亮點去強調。
Q:芯馳現在有多條產品線,包括智艙、閘道器、智控MCU。公司內部的人員是如何分配的?對不同產品線的投入是怎樣的?
孫鳴樂:芯馳的產品線雖然看似分離,但在底層技術和研發體系上具有很強的平臺化和共性。比如核心技術、自主研發的IP(如介面模組)、以及軟體平臺。
此外,我們沒有將研發團隊完全按產品線割裂開。雖然專案團隊會根據具體產品需求進行組建,但許多核心技術團隊(如IP設計、軟體平臺、功能安全)是跨產品線支援的。


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