和格局已定的智能手機行業相比,本土智能電動汽車行業過于內卷了,大家不亦樂乎地卷產品、卷價格、卷用戶體驗,最近又開始卷起了芯片。長城汽車,就在9月20日推出了一顆紫荊芯片。
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雖說比喻是一個危險的東西,但是,要想觸類旁通、快速掌握知識,最快的方式還是拿熟悉的東西做類比。
拿人體結構類比汽車芯片的種類,可以幫助我們迅速Get到紫荊M100是一顆什么樣的芯片。
簡單來說,汽車半導體芯片分為四大類-用于感知的傳感器、用于供能的電源芯片和功率芯片、用于記憶和思考的存儲芯片和計算芯片、用于信號傳遞的無線通信和有線通信芯片。長城紫荊M100是一顆MCU,和CPU、DSP、FPGA、GPU、NPU一樣,隸屬于計算類芯片。
MCU是Micro Controller Unit的縮寫,顧名思義,Controller一詞能明顯地表現出它的主要價值體現在基于狀態機的邏輯控制上。
想必大家能體會得到,紫荊M100和耳熟能詳的智能座艙芯片-高通驍龍8155/8295、自動駕駛芯片英偉達Orin X有著巨大的區別。
相信自己,你們的感覺沒有問題。
本質上講,8155和Orin是由多種異構計算單元組合而成的片上系統SoC,為了滿足智能座艙和自動駕駛任務中的多樣性計算,這類大算力SoC會包含CPU、GPU、NPU、ISP、DSP、音頻/視頻編解碼器、CV引擎、MCU等各種異構計算單元。
根據SoC應用場景、成本訴求的不同,國外的芯片巨頭會對計算單元進行靈活選配,通過神乎其技的刀法推出不同算力、不同規格的產品組合,把國內車企當成了韭菜盒。
MCU可以作為計算單元被集成到大算力SoC芯片里,負責強實時的邏輯控制,也可以單獨做成產品,服務于車燈控制、門窗控制等低算力需求場景。
在汽車的各個功能域中,大算力SoC用于需要滿足AI運算、圖形渲染、計算機視覺等多種場景且計算密集型的智能座艙和智能駕駛領域,MCU則用于功能安全等級高、強實時的車身控制和底盤控制領域。長城汽車的紫荊M100就是一顆用于車身控制域的MCU。
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或許是因為MCU的開發不需要自動駕駛芯片那么高的門檻,長城汽車沒有對紫荊M100過多宣傳,不過,紫荊M100有一個新勢力車企自研的智駕芯片所不具備的真正亮點:它是國內首顆基于RSIC-V架構的車規級MCU。
RSIC-V是一種指令集,正如做軟件需要通過C/C++/Python/Java等編程語言寫代碼一樣,指令集就是芯片的編程語言。
目前,芯片指令集市場呈三足鼎立之勢,主流指令集只有X86、ARM、RISC-V三家,其它如MIPS、PowerPC之類,或者在不斷進行的優勝劣汰的競爭中慢慢退出了歷史的長河,或者默默坐到了不大為人所知的邊緣角落。
在這三個選擇項里面,X86因為歷史包袱太重,難以控制功耗和成本,無法滿足智能手機、智能電動汽車、物聯網設備之類的功耗敏感型、成本敏感型應用的需求。
以至于靠著X86架構發展壯大的英特爾最近居然被智能手機時代的王者高通發出了全面收購邀約,傷害性不大,侮辱性極強。
也就是說,雖然主流指令集還有三個,但真正適合做汽車類MCU的只有ARM和RISC-V兩個。
單看芯片性能,指令集更加精簡的RISC-V更優,但從軟件生態來看,ARM顯然更加成熟。長城汽車選擇生態還不大成熟的RISC-V,其背后的主要原因或許是其對自主可控的強烈訴求。
ARM指令集出自蘋果和摩托羅拉,目前掌握在日本軟銀手里,于情于理,這款指令集的自主可控性要受到合理的質疑。
RSIC-V雖然也發端于大洋彼岸的漂亮國,但是,RISC-V基金會已經于2020年遷往瑞士,避開了地緣政治的影響。
在RISC-V基金會的22個高級會員中,包括阿里巴巴、華為、中興通訊、騰訊在內的中國廠商占據了其中的12個席位,不止如此,本土芯片廠商貢獻了RSIC-V指令集架構芯片的一半市場份額。
所以,跟X86和ARM相比,這是一個更加自主可控的指令集架構。
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甘蔗沒有兩頭甜,誰也不會讓你啃中間,萬事萬物都帶著價格的標簽。享受了RISC-V自主可控、指令精簡的優點,也得接受它的生態相較于ARM更加孱弱的缺點。
換句話說,它的生態還很不完善,還沒有開展大規模的軟硬件適配,缺少完善的操作系統、中間件、庫函數、編譯器、開發框架等基礎軟件與工具鏈支撐。
舉例來說,汽車MCU的主要應用場景是車身控制和底盤控制,這類應用有一個非常重要的軟件支撐-AUTOSAR CP。
ARM問世多年,和AUTOSAR CP同時并肩發展的多年里,相當多的軟硬件企業積極開發AUTOSAR CP中間件,相較之下,由于軟硬件企業開發積極性弱,RISC-V在汽車AUTOSAR領域的移植、適配數量少。
這就意味著和那些選擇ARM指令集架構的友商相比,長城汽車要在軟件層面付出更多的努力。
這恰恰說明,長城汽車選擇RISC-V架構是一個長期主義的事情。長城的長期主義體現在MCU、RISC-V兩個方面。
大家或許有所不知,在前幾年那場芯片荒中,缺貨最多的就是MCU芯片。這場芯片荒一度引發了市場競爭格局的動蕩。
長城汽車做MCU,應該有準備應對第2次芯片荒的考量。
此外,長城汽車并沒有將芯片局限在MCU層面。
RISC-V具備開放、靈活、開源、低版權的優勢,勢必在國內一眾廠商的共同推動下逐漸發展壯大。
長城汽車的紫荊M100雖然只是面向邊緣節點的單核控制,但它可以隨著RISC-V軟硬件生態向更高算力應用場景的拓展繼續演進,最終演進到中央計算芯片上。
也許有人會懷著慈悲心腸地想,ARM或許不至于斷供國內廠商?
這事怎么說呢,盡管我們抱有著命運共同體的美好期盼,但是大洋彼岸的漂亮國始終在小院高墻、脫鉤端鏈,不應該“把他們想得太好了”。
此外,長城選擇從MCU入手,穩扎穩打、步步為營,真的是一種老成謀國的做法。