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高通和輝達,誰能成為汽車處理器的贏家?

2016-02-11汽車

挑戰高通座艙霸主,英特爾軟體定義汽車SoC 芯片CES先發

英特爾在2024年CES上推出首款軟體定義汽車SoC芯片,也是全球首款采用Chiplet的車規級芯片。按照英特爾的描述,軟體定義汽車SoC芯片就是艙駕一體芯片,典型如高通的SA8775、SA8797和輝達的Thor,但從產品Demo看,英特爾是想恢復昔日Apollo

Lake(簡稱APL)橫掃高端座艙的榮光。吉利旗下的極氪已明確會使用這款軟體定義汽車SoC芯片芯片。

圖片來源:Intel

實際今天所謂的AI PC與汽車SoC芯片幾乎完全一致,推測英特爾就是拿AI PC的芯片(即Mentor Lake Core Ultra芯片)來做汽車SoC,要想透過AEC-Q100標準只需降低主頻即可,易如反掌,幾乎沒有開發成本,相信AMD也會跟進推出相關產品。英特爾第一款軟體定義汽車芯片近似Ultra U系列,12核心設計,兩個效能核心,也就是P核心,8個效率核心,也就是E核心,2個低功率核心,也就是LP核心,內部自然也少不了Xe顯示核心。

輝達Orin的架構圖\\

圖片來源:輝達

高通SA8155的內部框架圖\\

圖片來源:網路

從上圖可以看出無論是智慧駕駛芯片還是座艙芯片,核心不外乎CPU、GPU、NPU(或者叫AI加速器)、I/O、記憶體控制器和片上網路NoC。芯片就是這幾個模組的拆分組合,如同搭積木。

英特爾是Chiplet領域領導者,FOVEROS是Chiplet領域最關鍵的3D封裝技術,連台積電也遠遜色於英特爾。利用Chiplet,英特爾實作了全模組化。

所謂模組,英特爾稱之為Tile

英特爾的模組包括CPU、GPU、SoC、I/O和基礎,用這些模組任意組合,可以應對任何市場,無論桌上型電腦、伺服器、膝上型電腦、汽車、工業等等。

SOC部份包括了NPU、低功率核心、效率核心以及一些特定任務,包括WiFi、藍芽、USB、音訊、SATA、電源管理、安全監控、乙太網路介面、媒體播放、顯示、記憶體控制。SOC負責了80%以上的任務,是功耗管理的核心。

CPU、GPU和NPU分別對應不同的AI任務:

  • NPU對應那些矩陣乘法為核心的AI套用,如CNN。
  • GPU對應那些向量與矩陣運算的任務,例如Transformer。
  • CPU對應非線性函式,如網路最後的啟用。CPU同時負責整個AI任務的排程和數據傳輸安排,是最核心的部份。
  • NPU架構很簡單,MAC陣列加SHAVE DSP,SHAVE是基於VLIW的。SHAVE DSP是專門為AI設計的超長指令字/數位訊號處理器,其流式混合架構向量引擎(SHAVE)可以與推理管道、直接記憶體存取(DMA)引擎一起協同,在NPU上進行並列異構計算,提高效能。與高通的HEXAGON DSP基本差不多。

    英特爾釋出會,支持4個8K顯示

    整合了Xe顯示引擎

    GPU大部份時間不工作,因其功耗太高,GPU模組是台積電制造的,采用5奈米工藝。

    從現場Demo看,這款SDV SoC就是針對座艙的,競爭對手似乎是釘選AMD的V1000系列或高通的SA8155。英特爾不知道是太在意成本還是試圖在車載領域效能擠牙膏,從圖上看,要想達到頂級座艙,SDV SoC還需要英特爾其他芯片的支持,特別是視覺部份,DMS、E-Mirror和一個乘客占據監視,前者是一個200萬像素網路攝影機,後兩者都是250萬像素網路攝影機。而四個360環視也只是300萬像素。如果是高通的SA8295或SA8255,單芯片就可做到英特爾SDV SoC+Vision SoC V5-A的效果,順便說一下,Vision SoC V5-A主要是做立體雙目視覺計算的,用到這裏浪費巨大。此外要達到三A遊戲,還加入英特爾A770顯卡,這款顯卡基本可以對標輝達的RTX3060,零售價格只要2300人民幣左右。

    英特爾 SDV SoC軟體架構\\

    從軟體架構看就是針對座艙的。

    最大亮點就是Chiplet,客戶可以客製化IP放在芯片模組裏,英特爾是Chiplet UCIe界面標準的主導者,SDV SoC也是采用UCIe標準,UCIe協會成員包括阿裏巴巴集團、AMD、ARM、谷歌、英特爾、微軟、META、日月光、輝達、台積電、高通和三星。

    英特爾的APL當年曾占據高端座艙霸主位置,特斯拉、通用、寶馬、紅旗、長城都是其客戶,但無後繼升級產品推出,最終市場被高通完全占據,英特爾想恢復昔日榮光非常困難。

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