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星空体育官网x86架构芯片又要统治智能座舱了?

发布时间:2024-08-22 10:49浏览次数: 来源于:网络

  星空体育官网平台你我都知道,世界被x86和Arm两大指令集架构所支配,前者统治着PC领域,后者统治着手机、便携领域。

  而在汽车的智能座舱领域,早期智能化升级,均由高通或联发科由移动端Arm架构的芯片改造而成。所以,也就顺理成章地统治了座舱领域,形成了“Arm+Android”的黄金组合。

  都说汽车就是装了“四个轮子的计算机”,那把x86计算机搬到座舱里,是不是也是一个思路?事实上,在最近一段时间内,x86在智能座舱领域一直很活跃,在

  AMD和英特尔两大厂商领导着x86市场,这两家厂商在最近两年格外努力,尤其是最近一段时间内,频繁宣布汽车芯片相关的进展。

  首先是AMD,不光是推出汽车芯片与高通、英伟达相叫板,同时不断与车企、软件厂商牵手:

  宣布ADiGO SPACE智能座舱主机采用AMD V1000与W6600系列芯片,打造国内最高算力汽车座舱,媲美高性能PC,畅玩3A游戏大作毫无压力,标志着AMD拿下第一家国内车企的智能座舱;

  2023年3月,亿咖通作为AMD V2000A系列的全球首家合作Tier 1,推出亿咖通·马卡鲁计算平台,搭载x86架构AMD V2000A处理器及AMD Radeon RX 6600 系列独立显卡(选配),通过其自研的底层虚拟化技术向上支持不同的操作系统,如仪表OS(Linux)、Android、Game OS(3A 游戏);

  2024年的CES上,AMD推出两款车载AI芯片智慧座舱Ryzen嵌入式V2000A,以及针对ADAS的Versal AI Edge XA自适应芯片,前者基于7nm工艺,“Zen 2”核心以及高性能AMD Radeon Vega 7显卡进行构建;

  2024年8月6日,AMD与中科创达达成战略合作,双方的主要合作内容是智能座舱,AMD将提供新一代汽车APU硬件,中科创达则主要负责软件平台方面;

  汽车表示,其Lynk X领克Z10智能座舱硬件搭载了亿咖通科技与AMD合作推出的高性能马卡鲁计算平台,可支持虚幻引擎以及全场景3D沉浸式座舱HMI体验。

  其次是英特尔,在AI大模型来临之际,开始发力x86架构的SoC和dGPU:

  2024年的CES上,英特尔展上推出首款软件定义汽车SoC芯片,也是全球首款采用Chiplet的车规级芯片,英特尔采用较为成熟的Intel 7制程工艺,预计未来英特尔 Intel 4、Intel 3工艺都会整合到其上,实现迭代,

  而后,东软集团宣布,基于Intel Malibou Lake,东软将推出东软C4 4.0智能座舱域控制器;

  2024年8月8日,英特尔发布旗下首款锐炫车载独立显卡(dGPU)Arc A760,它基于x86架构,搭载Xe图形引擎和xmx计算引擎,凭借229TOPS的强劲算力,将助力汽车厂商进入技术前沿,为智能座舱带来极致的生成式AI体验;

  2024年8月8日,合作伙伴中科创达展示了基于英特尔方案开发的 “滴水 OS 座舱”,同时支持 7 块高清屏幕进行 3D 图像渲染、6 个车载摄像头和交互功能。得益于英特尔独立显卡的渲染性能,车机界面上车辆与草丛在雨水中的倒影,都有接近 3A 游戏的光影效果。

  不过,虽然足够努力,但从智能座舱整体市场来看,x86还是没有打不过Arm。目前汽车智能座舱主控芯片标配是SoC系统级芯片+MCU。其中,SoC芯片是市场一大重要增长点,高通占据主导地区,且采用的主流框架是Arm+Android。

  根据盖世汽车“2024年1~6月智能座舱供应商装机量排行榜”显示,高通凭借155万余颗装机量断层领先,占据66.7%的市场份额,而x86阵营的AMD、英特尔则分别为12.1%、2.2%,也就是x86只有将近14.3%的市场份额。

  为什么这两家厂商格外努力,x86为什么没有成为车机主流,x86最终能够战胜Arm吗?这要从车机的历史开始数起。

  说起智能座舱的过去,可能顺应着耳熟能详的那一句“软件定义汽车”,Android更早被移植到汽车上,带动Arm更早进入车机。

  最早的车机可以追溯到上世纪末,那时,车上娱乐信息系统无非收音机、磁带、CD机、DVD播放、MP3、车载导航、插入SIM卡打电话这些功能,但相对来说依然还是很传统,还未形成系统层面概念。为了让汽车更有竞争力,那时候厂商此不加节制地添加装备,疯狂做加法的后果就是布满汽车座舱的按钮和仪表,那时候司机的操作繁琐程度不亚于飞行员。为中控台做减法,就得有块屏幕或者系统,包揽所有的软件和功能。

  90年代后期,车机概念逐渐成型,全世界第一个类UNIX的符合POSIX标准的微内核的硬实时操作系统QNX横空出世,自从它出现,平均每年新增2000万台搭载黑莓QNX的基础软件的智能汽车进入全球市场。与此同时微软针对嵌入式也开发了Win CE系统,而后升级为Windows embedded automotive。

  2000年,几家欢乐几家愁,QNX如日中天,微软黯然退场。不过,历史开始出现转折,伴随汽车仪表盘和中控屏出现,Linux系统开始受到广泛关注。2007年,iPhone大火,进一步催生Android的应用。Android凭借其开源特性和丰富的生态建设顺利打入汽车内部,Arm作为最适配的芯片架构,一举拿下市场星空体育官网。

  2012年,特斯拉拉发布了Models,把一块17英寸大屏搬到汽车上,震惊了世界,原来智能座舱还可以这样做。Models的系统由Linux的一个发行版ubuntu所改写,而后继续推出新产品继续带动汽车中控台大屏幕化。

  直到今天,QNX、Linux和Android成为车机三大系统,虽然它们在什么架构的芯片上都能跑,不过还是有偏向性。电动车的仪表盘注重实时性,多数基于QNX打造,而QNX又可以和Linux和安卓组合使用,所以可以简单分为x86+Linux一派、Arm+Android一派。

  这种软件的转变,也使得芯片行业发生了巨变。过去,博世、大陆、德尔福这种比较传统的Tier 1是座舱的顶梁柱;后来恩智浦、TI(德州仪器)、瑞萨电子等专业半导体公司为座舱带来更强大的计算能力,这些公司的芯片也都经受严格的车规认证;而现在,时代变了,软件的改变,让车机也可以消费电子化,英伟达、AMD、英特尔和高通开启降维打击,他们的智能座舱芯片往往从手机SoC或者电脑芯片直接衍生而来。

  让世界作出这种改变的因素还有集中化。随着电气化进程逐渐深入,汽车E/E架构逐渐从传统的分布式变为域控制(Domain)和区域控制(Zonal),这种情况下,汽车芯片逐渐形成了域或区域控制器芯片。所以,2015年以前,座舱主要以MCU或低算力SoC为控制的主力。随着功能逐渐丰富,高算力智能座舱SoC成为主流。

  现在的汽车,和过去早已不是一个物种。以前汽车或许是一个工具,现在则更消费电子化或玩具化星空体育官网,除了核心的三电以外,智能座舱成为车企的决战之地,自然也就更“卷”。

  3D HMI、3D人脸识别、AI大模型、集成HUD或增强型现实系统、流媒体中央后视镜、车联网模块、SRV环视……如今的车企把座舱“玩出了花”,不光想让你在车上办公、影音、娱乐,甚至想让在上面跑3A游戏。

  x86之所以能够在座舱领域再次发热,或许正是因为AI大模型的崛起。现阶段,SoC芯片要承担的任务过于繁重,简单粗暴的算力,让x86开始直接与Arm竞争。

  专家就提到,算力是现阶段座舱始终绕不开的一环,如果将6B-7B的大模型压到30-40TOPS的NPU,first token的响应时间基本上是3秒以上,这是用户所不能接受的。

  先看Arm阵营,高通旗下的骁龙8155芯片受到几乎所有车企的追捧,高通的8295芯片也已得到诸如

  等多家车企的力捧,而高通最强的智能座舱芯片骁龙8295的AI算力仅30TOPS;英伟达的DRIVE Orin的AI算力为254TOPS;地平线个128TOPS的BPU组成,且主要面向智驾);黑芝麻智能最新推出的C1200系列AI算力小于100TOPS;TI TDA4 VH是一个标杆级存在,AI算力虽只有32 TOPS,但是通过芯片灵活组合和算法适配,“可玩性”非常强。

  再看x86阵营,英特尔发布旗下首款锐炫车载独立显卡(dGPU)Arc A760拥有229TOPS的强劲算力;AMD的V1000系列CPU算力达到210kDMIPS,GPU算力达到1.5+10TFLOPS,而V2000A的CPU性能大约360~370kDMIPS,较上一代V1000系列提升88%,优于高通的SA8295P。

  关于x86和Arm的讨论很多,无非就是CISC(复杂指令集)和RISC(精简指令集)的区别,很明显Arm的精简指令集在多核心数量、性能功耗比上会有一定优势,那x86进入座舱势必会增加一定功耗、散热,那么除了算力,x86优势在哪里,毕竟Arm可以靠堆叠核心数量来提升算力?

  对比来说,x86指令相对复杂且数量更多,可处理相对特殊复杂任务,同时相较于Arm架构加强了乱序执行能力。当用户在使用车机时,操作是随机且无法预测的,也就造成了指令的无法预测,因此需要乱序执行能力。

  此外,X86 架构采用“桥”方式和扩展设备进行连接,接口丰富,因此x86架构的车机能很容易进行性能扩展,如增加内存、硬盘等星空体育官网。而Arm架构CPU通过专用的数据接口与数据存储设备进行连接,所以Arm架构的存储、内存等性能扩展难以进行。加上多线架构的性能上限会更高一些。

  更重要的是,x86的生态一直以来都比Arm要强,这种情况下,座舱就不只是一个算力问题,而是一个关乎整个生态的问题。换句话说星空体育官网,就是算力又要强悍,什么程序都跑得动,也要跑得上各种软件,什么程序都能跑,或许这就是x86的优势所在了。

  如果说x86车机谁最有代表性,那一定是特斯拉。大部分想要采用x86架构的车企,或许都是在复制特斯拉的路。

  从特斯拉的智能座舱芯片来看,2021年,MCU 1.0采用的是Nvidia Drive CX;2017年推出MCU 2.0,从英伟达切换到了英特尔的Atom E3950;2021年

  Plaid的MCU 3.0则采用AMD Ryzen+Navi 23 GPU。

  特斯拉在更新AMD芯片后,使得特斯拉的车载系统性能和流畅度堪比笔记本电脑甚至更好。AMD Ryzen处理器芯片在综合控制方面非常强大,采用了12nm制程工艺,拥有4核8线程的CPU和独立的GPU,不少业内人士评价,换“芯”后的特斯拉简直就是最强车机。

  自从特斯拉更换AMD芯片后,AMD也就火了,所以也就有了现在的市场,目前,特斯拉Model 全系已搭载AMD Ryzen V1000,据佐思汽研数据显示,AMD Ryzen V1000已初具市场规模,在L1级及以上智能座舱SoC市场份额占比达到6.1%。

  但从未来看,2025年英伟达1000TOPS的drive atlan发布在即,Arm SoC算力快速膨胀,如果只是单纯靠算力,可能这条路还是行不通。不过,从AMD最近动作来看星空体育官网,不光在CPU和GPU上走得很快,也把FPGA和自适应SoC放进了车机内,去做DPU或车内通信之类的任务。

  或许,这也是x86的好处,就是把过去在数据中心和PC上做过的东西都放在车机里。也或许,只有把过去的成功复制到车机内,x86才能够真正取胜。

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