作者 |张霁欣
编辑 |冒诗阳
汽车像素 ( ID:autopix ) 原创
智能座舱芯片上,小米 YU7 没有用车规级芯片,而是选择搭载消费级芯片,高通骁龙 8Gen3。上期我们聊了聊潜在的风险,评论区很多人提到,特斯拉和比亚迪也这么做过。
的确,小米不是第一个这么做的,特斯拉用的 AMD Ryzen、比亚迪用的高通骁龙 6 系芯片都是把消费级,改造成车用,图的是消费级芯片的高性能和高性价比。
但这么做,需要冒多大的险?特斯拉所做的,真的跟小米是一回事吗?
很多用户误以为座舱芯片,只是管娱乐,过去也许是,现在早就不是了。一些涉及安全的功能,比如仪表盘,甚至部分辅助驾驶,都需要调用座舱芯片来完成。
消费级芯片上车,最棘手的考验即是功能安全,需要通过 ISO26262,功能安全认证。比如仪表盘的等级是 ASIL-B ,需要在芯片失效的情况下,功能依然基本可控。辅助驾驶的等级是 ASIL-D ,这可是该领域的最高安全等级。
带动这类功能时,设计者需要着重提升消费级芯片的可靠度,很多厂家会在主芯片之外 " 打个补丁 "。比如比亚迪,他们给高通骁龙 660 增加了额外的散热模块,和独立稳压电路,并且外挂了一块自研的安全芯片,在主芯片失效后起作用。
还比如高通,虽然 8295 这块芯片,已经通过车规级的认证,但他们依然在 8295 的电路板上补充了一个性能很差,但足够安全的 MCU,它能达到最高等级的 ASIL-D,在 8295 失效的时候,它就会挺身而出。
在芯片之外打补丁的做法,能够弥补消费级芯片在稳定性、安全性上的不足,但跟真正的 " 车规 " 相比,还是有差距。
很多人都知道,特斯拉的车机芯片,来自 AMD 的消费级芯片,但到现在,AMD 已经为特斯拉做了深度定制,从制造工艺到散热,定制的 Ryzen 芯片,已经完成了车规认证。
这种做法,需要芯片厂商深度配合才能完成,可不是车企自己挑一款消费级芯片来改,就能做到的。
我们所熟知,智能座舱市场出货量最大的芯片,是高通骁龙的 8155 和 8295,这两块芯片,也都是从消费级芯片改来的,但和特斯拉一样,高通所做的改动,不只是 " 打补丁 " 那么简单。
8155、8295 是真正的 " 车规级芯片 ",通过的认证叫做 AEC-Q100 ,它要求每百万个产品中,最多允许 10 个出问题,大概比消费级芯片严格 50 倍;它还要求芯片使用 10-15 年后,依然保证近乎零的失效率,因为一辆车,很可能要开这么多年。消费级芯片,基本没有这方面的要求。
为了满足严苛条件,最大的挑战在芯片的制造上。高通的代工方台积电,使用了车规级制造和封装工艺,即便如此,8155、8295 的成品良率依然比较低,增加了单颗成本。
消费级芯片,可以一年一款新旗舰,而车规芯片,不算开发,光验证流程就要走至少两年。这是为什么在竞争激烈的汽车行业,一些车企选择抄近道,时间不等人。
智能座舱的使用场景,的确更注重娱乐,是否需要严格按照车规的安全标准来做,行业里并没有强制法规,因此 AEC-Q100 不是强制标准,但消费级芯片上车,至少在可靠性标准的层面,的确是降低了。
即便不考虑安全性,实际上,现在用消费级芯片来做智能座舱的车企,也少了很多。因为前者虽然跑分高、迭代快,但性能的匹配度未必足够。
手机和电脑要运行 3A 游戏或复杂渲染,还需要同时打开好几个软件,这考验的是芯片的峰值性能,即便偶尔卡顿也能接受。但车机是多屏联动,需要的是稳定输出算力,而非峰值高。
我们都知道,高通是以电脑芯片 8cx Gen 3 为基础,改出的 8295,除了提升可靠性,高通对前者的设计,也进行了改变。比如降低 CPU 主核心的频率,增大三级缓存,来尽量匹配车用的性能需求。
这些制造、设计上的改变,仅仅靠封装调整,是无法实现的。
即便做了这么多,依靠改消费芯片来做车规芯片,依然像是 " 油改电 ",能够快速瞄准空白市场,推出可用的产品,但并不能完全匹配需求。
因为车用芯片所需要的核心、内存设计,与消费芯片有很大不同,比如用 " 超大核 " 来代替多个小核心的设计,增加二级缓存,以减少内存访问延迟等等,这些都需要重新设计。
如今智能汽车发展迅速,车端算力变成了最珍贵的资源,前沿的汽车厂商,希望榨干每一颗芯片的算力,来实现智能化功能。他们需要的,是原生为智能汽车设计的芯片,甚至是与自家软件,匹配度最高的大算力芯片。
这也是为什么,很多车企都开始自研车用芯片,比如蔚来的神玑、小鹏的图灵,还有理想的 " 舒马赫 ",智能汽车最前沿的探索是 " 舱驾一体 ",座舱和辅助驾驶,最好能用一块芯片、或至少一套 SOC 来供应算力,这就需要车端核心芯片,无论在算力的大小、匹配度,还是安全上都达到车规标准。
以上所有的问题,都很难靠封装已有的消费级芯片得到解决。
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