專訪芯擎科技董事兼CEO
汪凱博士
“芯片國產化”是當下半導體產業的一個熱點話題,對于全球半導體產業的發展有著重要的意義。新能源汽車的蓬勃發展,國產高端汽車芯片取得實質性突破,使我國在全球汽車產業中享有更多話語權。3月30日,芯擎科技正式宣布國內首顆7納米車規級智能座艙SoC“龍鷹一號”已于2022年年底之前實現量產和供貨,首批搭載該芯片的新車型會從今年中期開始陸續面市。“龍鷹一號”商業化落地已拉開帷幕,搭載“龍鷹一號”的領克汽車旗下全新新能源中型SUV車型“領克08”亮相2023上海車展。除此之外,在吉利和一汽的多款主力車型開發工作進展順利,搭載“龍鷹一號”的新車將陸續進入市場。芯擎科技正加大力度與車廠和Tier1合作,基于“龍鷹一號”的SmartCore?座艙域控制器也亮相上海車展的偉世通展臺,這是偉世通首次采用“中國芯”的智能座艙域控制器解決方案。由蓄勢待發到開始領跑,芯擎科技未來將如何進一步快速發展?本期“封面人物訪談”有幸邀請芯擎科技董事兼CEO汪凱博士接受專訪,分享芯擎科技“龍鷹一號”的量產和市場部署、產品線規劃和對芯片研發方向的看法等。 01
躋身汽車主控芯片頭部
汽車主控芯片的國產化有哪些難點?芯擎科技在汽車主控芯片領域的長遠目標是什么?
智能座艙和智能駕駛是產業熱點,現代汽車普遍使用多個顯示屏實現導航、娛樂等友好交互、個性化的功能和服務,此外,高級駕駛輔助系統(ADAS)逐漸由L1、L2向更高級的L3-L5演進,主控芯片在這些應用中發揮重要作用。
在汽車主控芯片的國產化過程中,產品要具備競爭力,必須對標國際先進產品。廠商要具備足夠的技術實力開發出最好的產品,這就要求廠商掌握先進工藝和設計技術,還要滿足汽車對安全性和可靠性的要求。芯擎科技7納米車規級高端SoC芯片“龍鷹一號”在最初設計的時候,就與國際最先進的產品對標,并快速實現量產。“龍鷹一號”具備高性能、高算力、高集成度、低功耗特性,可單芯片支持艙泊一體方案;同時,芯片使用芯擎科技創新的SE-LINK級聯方案,可使雙“龍鷹一號”發揮出更大性能優勢,進一步提升座艙的沉浸式體驗,以及智駕時代的安全性和便利性。目前“龍鷹一號”已經量產和供貨,預計明年出貨量達到上百萬顆。隨著“龍鷹一號”芯片在更多車型上的普及,廣泛的市場認可將進一步推動出貨量提升。
汽車芯片研發面對的是汽車應用的獨特設計要求,“龍鷹一號”針對汽車場景設計,完美支持多個操作系統、多個顯示屏、多個攝像頭輸入,為車身安全以及數字安全提供數據加密,是目前唯一投入量產的國產7納米高端智能座艙芯片。在“龍鷹一號”研發過程中,芯擎科技始終與客戶和生態伙伴一起,深化合作與協同,從需求定義、車載系統設計,到集成測試,形成從產品定義到市場應用的閉環,充分發揮產業鏈上下游協同效應。研發團隊僅用三年多的時間實現了量產出貨和上車的完整過程。截止目前,公司已申請70多項發明專利,已獲得授權超過40項。“龍鷹一號”在設計、工藝和性能等方面對標目前國際市場最先進的產品,實現了國產高端汽車芯片領域的技術突破。打破了高性能車規級芯片被國外廠商壟斷的局面,為中國車企提供了全新選擇。芯擎科技與競爭對手并駕齊驅的底氣,源于擁有業界唯一兼具傳統汽車處理器和高端服務器芯片成功研發量產經驗的研發團隊,核心技術成員總計參與200余款處理器芯片的成功開發和量產工作。在研發團隊的努力下,芯擎科技擁有全面的知識產權、應用技術以及IP的儲備和積累,使我們可以順利地選擇在正確的時間推出正確的產品,滿足整個車身電子電氣架構演進的需求。
另一方面,芯擎科技擁有國際化戰略視野的管理團隊領導層,我們從創業初期就提倡“三心”(決心、信心、耐心)和“四力”(領導力、凝聚力、執行力和戰斗力),讓團隊不畏困難、敢打敢拼、勇于和國外大公司直面競爭。
芯片普及應用,最重要的是與客戶有更多接觸,了解客戶的需求,才能真正解決客戶在芯片應用中的痛點。芯擎科技始終與吉利、一汽等產業鏈合作伙伴深入合作,滿足芯片應用的需求:
通過芯片設計,消除軟件虛擬化的弊端,從硬件層面支持多個顯示屏、多個操作系統。
內置獨立的功能安全島、信息安全島,不同的處理器集群獨立服務于不同的功能域,滿足ASIL-B等級的系統安全功能,極大程度提高了系統的實時性、安全性以及數據隱私。支持多芯片級聯,極大優化性價比,為汽車制造商有效解決成本問題。
內置包含國密算法的加密引擎,降低了系統成本,同時提高系統可靠性和安全性。
產品更迭穩中求進
為何選擇7納米工藝?規劃中的哪些新品考慮使用更先進工藝?
芯片算力未來的發展趨勢非常明顯,肯定會快速迭代。當前在研的汽車芯片的算力已經向手機芯片靠齊了。現在汽車上的顯示屏越來越多、分辨率越來越高,甚至可以玩3D游戲,加上智能語音交互、計算機視覺的應用以及車外攝像頭數據處理等應用,都需要芯片具備更高算力。芯擎科技希望做能夠“站得住腳”的產品,于是將研發方向鎖定在7納米智能座艙SoC芯片,滿足高算力需求。目前市場上廣泛認可的國際一線智能駕艙主控芯片采用的就是7納米的工藝,并已經過多番驗證。7納米是一個完整的工藝節點,不管是良品率、工藝、經驗、生產制造還是車規級,它都進入了一個完備的成熟期。作為國內唯一一家的廠商,芯擎科技從7納米切入,也能形成一個很高的“護城河”。越先進的工藝制程就意味著芯片集成度更高、耗電量更低、響應速度更快、設計難度也就更大。
7納米足夠滿足汽車的算力和功耗要求,也能夠實現高性價比、高可靠性,所以我們目前階段以7納米為主,包括我們面向自動駕駛的產品AD1000也將使用7納米。未來設計需求進一步提高,以及芯片融合度越來越高的時候,我們也會考慮更先進工藝。
目前汽車智能化對算力的最低門檻是多少?“龍鷹一號”下一代產品將圍繞哪些方面進行提升?
智能座艙芯片要達到手機芯片的性能,需要更先進的工藝,如果沒有7納米的話,比較難達到功耗、算力的指標。目前汽車對芯片算力的基本要求是,CPU一般在80K DMIPS數量級以上。GPU運行三維圖形,實現較佳的渲染(render),算力一般為800至1000GFLOPS。隨著產品不斷升級,傳統智能座艙芯片不能完全滿足汽車制造商的要求,尤其目前來看,安全應用非常重要,比如駕駛員的疲勞駕駛監測、自動泊車、慢速倒車、前視監控等等,這些應用要求芯片具有一定的算力和NPU處理能力。
我們與合作伙伴交流的時候發現,他們希望能夠使用單芯片解決多域融合。為了更好的實現這個目標,“龍鷹一號”系列將在算力、NPU/GPU能力上進行升級迭代,同時我們也在研發下一代產品滿足未來的需求。
ADAS向L2+以上演進有哪些難點?芯擎科技規劃中的自動駕駛芯片AD1000,以及更高階的產品目前研發進展如何?
自動駕駛要達到L3,是一個比較漫長的過程,因為完全自動駕駛是沒有任何人工干預的操作,會引發有一些具體問題,首先是路規,即如何設計道路,尤其是很多人和車并行情況下;其次是法規。至少在三五年之內實現L3的難度還是非常大,L2及以下的輔助駕駛在未來幾年會得到更好的發展。芯擎科技2024年初即將推出的自動駕駛芯片AD1000將支持高等級的自動駕駛,并對各個計算單元做更強算力的擴展,支持L2-L5的自動駕駛功能。芯擎科技規劃中的車載中央計算芯片將真正能實現汽車作為移動“第三空間”的夢想。
從汽車芯片的發展過程中,我們認為自動駕駛域和智能座艙域將部分融合,但是純粹的自動駕駛是一個不同的發展領域。在“龍鷹一號”、AD1000之后,當算力和工藝發展到一個更高階段,我們會將產品、技術進行融合,構建汽車“大腦”,屆時汽車將成為一個移動的服務器,具備更高階的算力和高級控制功能。
連橫合縱推動多方共贏
2022年芯擎科技在融資上獲得豐碩成果,芯擎科技受到資本青睞的原因是什么?
首先,我相信我們團隊的背景實力是得到投資人認可的,這個團隊并不是芯擎科技開始研發汽車芯片的時候才匆忙成立。芯擎科技的核心團隊成員平均擁有15年以上行業經驗,80%員工為碩士及以上學歷,研發人員中大多具有國內外頭部芯片企業的研發經歷,在傳統汽車處理器和高端服務器芯片都有成功的開發經驗,這些經驗對于第一顆高算力、先進工藝、大芯片的開發和測試奠定了扎實的基礎。其次,芯擎科技的部分投資方同時也是產業鏈的合作伙伴,包含吉利、一汽等汽車制造商,因此,我們對整個芯片的進展和要求都非常明確。例如,在“龍鷹一號”還沒有流片的時候,就有車廠充分肯定了我們的產品設計理念、整個仿真結果,并對我們進行了投資,結果,當芯片流片、一次性點亮,同時滿足設計要求,與國際大廠產品對標毫不遜色。其他投資方還包含IP提供商安謀中國;產業鏈伙伴包含中芯國際、東軟、博世等的支持,是對我們產品價值的認可;紅杉中國的領投加持,是我們商業價值的體現。隨著其他一些國資、險資、銀資對我們的投入,使得芯擎科技獲得的支持覆蓋全產業鏈。
最后,投資方和產業鏈的共識是,目前半導體產業有很強的國產化需求,這種需求不是簡單的替代。芯擎科技的芯片能夠為用戶提供一種更好的選擇,有利于實現供應鏈安全、產品性價比。
2023年芯擎科技在融資方面有哪些動作?積累資本將側重于拓展哪些產品和業務?
芯擎科技首先要將“龍鷹一號”全面推向市場,為汽車廠家提供一個更好的選擇。吉利、一汽已經使用我們的芯片,同時我們也正在與偉世通、博世、東軟,以及其他汽車制造商、國內Tier 1進行更緊密的合作,為我們下一代新產品做好鋪墊。我們今年還會進行新一輪融資并投入新產品開發。而且我們還在積極準備IPO上市,預計在2025年。當前首要任務是穩健發展,把底盤做牢做強,上市才會有更多意義,通過上市才能夠有更好的平臺提供更多產品和服務。
高端汽車芯片在整個半導體產業中必然有一席之地,從全球范圍來看,每一個行業只有一至兩家真正的領頭羊。隨著業務的擴展,芯擎科技必然能夠支撐高端汽車芯片產業發展,并起到示范效應,推動高端芯片國產化延伸到工業、醫療等產業。
行業諫言
您認為半導體行業的哪些領域將會成為年輕人的發展方向?
半導體行業分為設計、制造、封裝和測試,還有底層軟件、制造設備等,每一個細分領域都非常有意義,年輕人可根據個人愛好進行選擇。如果要投身芯片設計行業,一定要聚焦,專注把事情做成;要有效率和方法,這樣才能把事情做得又快又好;而且還要投入時間,凡是有價值的事情,都是需要花費時間與精力。
相比快速擴張團隊,成功的研發芯片并量產,需要團隊的技術底蘊。芯片的先進制程涉及到架構設計,因此芯片研發是一個復雜的過程,投入非常大,不是簡單建立幾百人,甚至上千人的團隊就能做出來。而且,技術標準不斷演進,芯片研發需要跟隨技術標準,才能夠得到一個比較好的方案。
芯片設計廠商要穩健發展,首先要確立目標市場和客戶;其次要有一個有能力實現產品的團隊;最后,在資金方面一定要充分,綜合考慮產品從設計、流片、點亮到量產的周期。汽車電動化和智能化趨勢顯著,對高性能芯片提出更高設計要求。芯擎科技7納米車規級智能座艙芯片“龍鷹一號”在算力、功耗、安全性、成本上能夠為客戶提供最佳平衡,可有力推動高端汽車芯片的國產化,對我國自主創新、科技進步和汽車產業的可持續發展都將產生積極和深遠的影響。