“做芯片一定要瞄准国际最先进的产品，只有这样才能站到这个领域的制高点，与高手对决，而不是单纯的谋求国产替代。”作为一名拥有近30年芯片行业从业经验的老兵，芯擎科技CEO兼董事汪凯博士在总结其从零开始打造高端汽车芯片的历程时说道。
芯擎科技CEO兼董事汪凯
就在一个多月前，汪凯博士所带领的芯擎科技团队，自主研发的国内首款7nm车规级智能座舱芯片——“龍鹰一号”成功流片。这也意味着，国产车规级先进制程芯片的空白迎来了重要的突破。
当前，汽车座舱正在变成一个超级大算力、高速率通信和丰富多模传感交互的智能空间。为了实现语音、视觉、手势等多模态交互以及车载多操作系统、多屏联动、OTA等功能的落地，各大主机厂争相抢装采用7nm工艺制程的高通8155芯片。
与此前NXP、TI、瑞萨等提供的传统车机芯片相比，高通8155芯片的性能、AI算力等都有了倍数级的提升，可以满足下一代汽车先进功能对于更高水平算力的需求，也是目前最广泛应用于量产以及新设计的智能汽车座舱芯片。
但，芯擎科技推出的“龍鹰一号”打破了这一局面。资料显示，芯擎科技“龍鹰一号”在算力以及各项性能指标上面都能够比肩甚至超越高通8155，并且根据汽车芯片的安全性以及可靠性需求，增加了自主研发的额外特性。
汪凯表示，芯擎科技在成立之初就明确了要研发7纳米高性能智能座舱芯片的目标， “只有站在行业的制高点，才能够让产品有比较长久的生命力，以及实现更好的企业盈利能力，同时也能够吸引更多优秀的人才加入。”
如今，芯擎科技这款7纳米高性能智能座舱芯片正在快马加鞭地进行样片交付，明年将迎来大规模的量产“上车”。
一、破解座舱智能化的算力痛点
在此前的数年时间，汽车行业始终处于智能座舱的1.0时代，即完成单一硬件（比如屏幕）和功能的升级，导致汽车座舱的用户体验效果并不好，车机卡顿、车机导航不如手机等现象频繁发生。
这背后，最为核心的原因在于芯片算力不足。汪凯表示，要打造一个更好用户体验感的智能座舱系统，首要条件就是智能座舱芯片的算力要向手机看齐。
现如今，各大车企和零部件厂商越来越注重座舱功能的打造，多屏交互、智能语音、车联网、OTA等开始成为主流智能座舱的基本配置，未来还将有更多的主动交互功能集成上车。
同时，整车电子电气架构正在由分布式向域集中式架构演进，软硬件开始分离，整车上百个ECU开始被集成，从而打通人、车、环境等，以提供统一的数字体验。
不过，由于智能座舱域控制器的运算处理复杂度呈指数级增加，传统的车内娱乐芯片已经不足满足智能座舱的计算能力需求。
“要实现非常自然、流畅的交互，需要足够的AI算力和相应AI算法支撑。”汪凯表示，随着座舱智能化功能的加速升级及量产，未来智能座舱系统将成为智能网联汽车的“标配”，具备大算力的智能座舱主控芯片将具备巨大的市场潜力。
众所周知，车规级芯片本身的技术壁垒就非常高，必须需要经过车规级验证、ISO26262功能安全认证、客户反复论证等环节才能够实现大规模量产。这也导致一款车规级芯片从开发到量产往往需要3-5年的时间周期。
而作为智能座舱域控制器的车规级主控芯片，其技术壁垒和要求则更高，不仅要满足上述的各项验证，还需要兼顾高性能、低功耗、高安全性等要求。
这些，都是芯擎科技选择瞄准业内极具挑战的7nm高性能智能座舱芯片的主要原因。汪凯表示，“最好的汽车，一定要用最好的芯片。”
二、仅历时两年，中国首款7nm车规芯片成功流片
从研发到流片成功，芯擎科技首款7nm智能座舱芯片——“龍鹰一号”仅仅使用了2年时间，创下了行业最新记录。
据了解，“龍鹰一号”集成了87层电路、88亿晶体管，芯片面积仅有83平方毫米，CPU算力能够达到90～100K DMIPS，GPU算力900+GFLOPS，NPU算力达到8TOPS。
而与一颗顶级的7nm芯片——苹果A13 Bionic相比，苹果在98.5平方毫米的面积里，仅集成了85亿晶体管，“龍鹰一号”的晶体管密度甚至比苹果最强的7nm芯片A13还要高。
近几年，中国涌现了一大批汽车芯片初创公司，但大部分厂商选择的是16nm的工艺制程，尚还没有一家国产厂商采用7nm工艺制程。这背后的主要原因在于，越小越先进的工艺制程意味着芯片集成度更高、响应速度更快、功耗更低，同时设计难度也就更大。
那么，作为一家成立不到3年的芯片初创公司，芯擎科技能够如此迅速推出7nm智能座舱芯片并流片成功，主要依靠的是什么？
汪凯博士认为，一方面源于芯擎科技团队的技术实力；另一方面则来源于公司背后强大的股东支持和资源整合能力。
芯擎科技拥有一支“既懂车又懂芯片”的完整芯片设计公司配置，公司大多数的研发人员来自于飞思卡尔、英特尔、英伟达、高通、博通、AMD、海思等这些头部车载芯片大厂以及车企、汽车一级供应商企业，在AEC-Q100车规认证、功能安全认证、信息安全等方面都有着丰富的经验积累，同时拥有自主研发的多核异构低功耗SoC架构设计、功能安全和信息安全引擎等芯片设计与开发能力。
而汪凯博士本人也曾任职华芯通半导体、闪迪、飞思卡尔等知名芯片公司，在芯片行业有着近30年的从业经验。
正是汇集了芯片架构设计、软件架构设计、传统汽车处理器和高端服务器芯片开发等核心技术能力和经验的团队配置，使得芯擎科技得以短短2年时间就快速实现了7nm高性能智能座舱芯片的成功点亮。
除此之外，芯擎科技是亿咖通科技和ARM中国等于2018年共同出资成立的芯片公司。背靠吉利和亿咖通等，芯擎科技相当于有了“垂直整合”的基础，同时也可以借助股东的优势，快速将产品投放市场。
据了解，芯擎科技的首款7nm芯片将率先应用在吉利的车型上面。这就意味着，背靠吉利汽车的大规模应用导入以及ARM的支持，芯擎科技的芯片一旦上市将极具竞争力。
汪凯介绍，“目前，芯擎科技的部分研发团队已经投入到下一款产品的研发中。其他研发人员正在对流片成功的‘龍鹰一号’进行性能测试和软件调优，预计明年年底实现前装量产上车。”
三、未来：做整车芯片的解决方案提供商
毫无疑问，智能座舱之后，自动驾驶将是各大芯片巨头发力的新高地。比如高通，此前已经推出了Snapdragon Ride自动驾驶计算平台，今年又收购了ADAS公司Veoneer，正在大力进军自动驾驶领域。
未来，随着智能座舱芯片的逐步落地，芯擎科技也会顺势拓展自动驾驶领域。汪凯表示，“龍鹰一号的成功流片，证实了芯擎科技团队具备这样的实力，这也为我们以后在高端车规级处理器市场打下了扎实的基础。”
据了解，目前芯擎科技的首颗高性能座舱芯片——“龍鹰一号”可以实现部分ADAS功能，提供兼顾座舱与ADAS的算力。
汪凯介绍，自动驾驶芯片和智能座舱芯片最大的不同在于，智能驾驶需要更大NPU算力支持自动驾驶算法的落地。为此，接下来芯擎科技将会继续优化提升“龍鹰一号”的NUP算力，以支持更多的L2级以上自动驾驶功能的融合。
未来，芯擎科技还将提供自动驾驶芯片、车载中央计算芯片等高端芯片整体解决方案。预计到2024年，芯擎科技的自动驾驶芯片及“汽车大脑”芯片将会实现量产。