自动驾驶汽车芯片结构:以“CPU+GPU+NPU”的SoC异构方案为主。以英伟达自动驾驶主控计算芯片Xavier系列为例,该SoC芯片主要包含控制单元、计算单元、AI加速单元三大模块:(1)控制单元(CPU):基于ARM架构的8核CarmelCPU;(2)计算单元(GPU):基于NVIDIAVolta架构,在20W功率下单精度浮点性能可达到1.3TFLOPS,Tensor**性能为20TOPS,当功率提升到30W时,算力可达到30TOPS,性能强劲且具有可编程性;(3)ASIC(AI加速单元):包含深度学习加速器(DLA,DeepLearningAccelerator)和可编程视觉加速器(PVA,ProgrammableVisionAccelerator)两个ASIC芯片,旨在提高CPU性能(perf/watt)。氮化镓车载快充芯片内部集成了MCU、升降压、功率器件,定制化开发充电桩集成芯片。长沙SCM汽车电动座椅控制汽车芯片
随着现代汽车技术的不断发展,人们追求更加舒适和便于操作的驾驶环境,因此,越来越多的汽车上安装了电动车窗,从而实现车窗的自动升降。然而,由于电动车窗的上升速度较快,很容易引发夹伤乘客等事故,尤其是对儿童形成了安全隐患。这对于汽车的安全性提出了新标准,要求电动车窗具有一定的防夹功能。防夹功能主要是指当车窗上升的过程中遇到障碍物(如手、头等)时,可以识别出车窗处于夹持状态,并令其立即停止上升并反向下降,从而避免事故的发生,是汽车人性化的重要体现。此功能也被许多国家纳入了法律规范中。美国交通部颁布了针对电动车窗系统的法规FMVSSII8,欧盟标准74/60/EWG也对防夹保护装置应确保的防夹力进行了明确规定。中国也已颁布了类似的法规(汽车芯片),要求自2012年起,新增车辆的电动玻璃升降器应具有防夹功能,且防夹力小于100N,也就是说在防夹力达到100N前,车窗玻璃开口在4~200mm范围时,车窗应停止上升并且反向下降。目前电动车窗的防夹功能主要是通过以下两种方案实现:霍尔传感器方案和基于纹波计数的无传感器方案。武汉霍尔防夹汽车芯片渠道代理国产替代迈来芯MLX81325热管理汽车芯片委托腾云芯片公司定制化开发需求,汽车水泵阀门江苏三花。
从汽车芯片类型上来看,传统用于**计算的CPU已无法满足智能汽车的算力需求,**AI加速器的系统级芯片(SoC)应运而生。在分布式架构时代,ECU是汽车功能系统的**,其主控芯片为CPU,*用于逻辑控制(是与非、加或减)。随着E/E架构由分布式向域控制器/**计算升级的进程加快,域控制器(DCU)正取代ECU成为智能汽车的标配。在此升级过程中,*依靠CPU的算力与功能早已无法满足汽车智能化所需,将CPU与GPU、FPGA、ASIC等通用/**芯片异构融合的SoC方案被推至台前,成为各大AI芯片厂商算力军备竞赛的主赛道。SoC中各处理器芯片各司其职,其中CPU负责逻辑运算和任务调度;GPU作为通用加速器,可承担CNN等神经网络计算与机器学习任务,将在较长时间内承担主要计算工作;FPGA作为硬件加速器,具备可编程的优点,在RNN/LSTM/强化学习等顺序类机器学习中表现优异,在部分成熟算法领域发挥着突出作用;ASIC可实现性能和功耗比较好,作为全定制的方案将在自动驾驶算法中凸显其价值。
底盘域控制器:主要负责具体的汽车行驶控制,主要包括助力转向系统(EPS)、车身稳定系统(ESC)、电动刹车助力器、安全气囊控制系统以及空气悬架、车速传感器等等。与动力域类似,底盘域内所涉及的控制系统大多都具备较高的安全等级要求,需要符合ASIL-D安全等级(ASIL系列中比较高安全等级)。因此底盘域亦具备着较高的行业门槛,目前多数底盘域控制器仍处于实验室阶段。车身域控制器:主要负责车身功能的整体控制,本身技术门槛较低且单车价值量不高,其本质是在传统车身控制器(BCM)的基础上,集成了无钥匙启动系统(PEPS)、纹波防夹、空调控制系统等功能而成。此外,由于涉及安全等级较低,随着汽车E/E架构的进一步集中化,有望率先实现与智能座舱域的融合。自动驾驶域控制器:承担了自动驾驶所需要的数据处理运算及判断能力,包括对毫米波雷达、摄像头、激光雷达、GPS、惯性导航等设备的数据处理工作。同时,自动驾驶域控制器亦负责车辆在自动驾驶状态下底层核心数据、联网数据的安全保障工作,是推动自动驾驶迈向L3及以上更高等级的部件。此外,由于自动驾驶域控制器需要更强的AI算力以及算法的支持,因而参与研制的厂商众多。汽车热管理汽车芯片产品定义委托腾云芯片公司定制化开发需求,长安汽车,吉利汽车,比亚迪汽车厂。
汽车芯片融资频率和金额升高,一些车企及产业资本也纷纷入场布局。2021年11月,国内汽车Tier1(一级供应商)保隆科技领投MCU初创公司云途半导体,并达成深度合作;12月,功率器件公司汇川科技与小米旗下基金也加入投资方的行列,连国内的主机厂也变身投资方,在芯钛科技2021年10月和2022年2月的两轮融资里,均可见上汽、广汽等车企的身影。承接汽车芯片定制开发的车规半导体企业深圳腾云芯片公司研发团队深耕模数混合汽车芯片研发超过十五年。对于国内的MCU企业来说。不少MCU厂商表示,2020年之前,公司一般会留有1~3个月的库存水位,目前公司的产能已经被订满。MCU也被称为微控制单元,是将CPU、SRAM、Flash、计数器及其它数字和模拟模块集成到一颗芯片上,构成一个小而完善的微型计算机系统。MCU主要可以分为消费级、工业级、车规级。其中,MCU在汽车电子的应用***,车身控制、电机系统、车内信息娱乐系统都需要用到MCU。与消费类MCU相比,车规MCU对芯片的安全性和稳定性有较高的要求。汽车存储芯片、车联网芯片、以太网芯片委托定制化开发。广州车载无线快充汽车芯片研发
汽车智能座舱SOC芯片的产品定义与主机厂需求。长沙SCM汽车电动座椅控制汽车芯片
2021年开始国产MCU芯片火了。2021年至今不到18个月里,MCU领域投融资事件共24起,*去年一年的融资就达到15起,与2015年~2020年六年内融资数量总和持平。具体到车规MCU,2020年7月成立的云途半导体,至今已经完成五轮融资;芯驰科技和芯旺微在融资阶段均受到了资本市场的热切追捧,两年里芯旺微完成了四轮融资,而芯驰科技在天使轮的融资金额即过亿;成立于2014年的芯路CHIPWAYS、航顺、腾云芯片等公司,自2020年开始也有两轮融资;其他一些公司如芯钛、曦华科技、澎湃微等,**近一年在融资与产品发布时也均受到了不少关注。长沙SCM汽车电动座椅控制汽车芯片
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