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      • 7nm國產主控芯片快速上車,EDA功不可沒
      • 攜手西門子EDA,實現巨大產品飛躍
      • 對標業內旗艦產品芯擎表現如何?
      • 應對艙駕一體趨勢,SoC芯片需克服什么挑戰?
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    7nm國產芯片成功上車,EDA如何賦能 — 西門子EDA對話芯擎科技

    02/01 10:00
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    汽車智能化趨勢下,未來汽車設計正在發生翻天覆地的變化。其中,智能座艙作為汽車智能化的焦點,業界關注度在逐步提升。

    一方面,智能座艙直接影響駕乘體驗和汽車安全;另一方面,它可以提供更為豐富的音樂、導航等服務內容,為汽車產業帶來更廣闊的商業前景和價值空間。

    要實現這些完整功能和體驗,智能座艙需要融合多重底層技術。其中,智能座艙SoC作為核心基石與底座,需要具備高算力、多域異構算力等關鍵能力。

    7nm國產主控芯片快速上車,EDA功不可沒

    日前,首顆國產7nm車規級座艙SoC“龍鷹一號”正式量產上車,交付車型包括一眾備受矚目的國產新能源汽車品牌的多款車型。

    通常,一顆汽車芯片從立項、設計、流片、車規認證、車型導入驗證到量產裝車,通常需要3-5年的時間。在測試過程中,某些性能、指標不達標時,還需要回到原點,重新進行設計、建模等。而“龍鷹一號”的研發和量產上車過程卻非常順利,2021年6月,“龍鷹一號”一次性流片成功,并于同年年底前正式推出;2022年12月,“龍鷹一號”實現量產,整個過程可謂一氣呵成。

    芯擎科技創始人、董事兼CEO汪凱博士表示:

    “龍鷹一號”之所以能夠快速實現量產和上車,主要得益于市場對高性能國產主控芯片的剛需、團隊自身的技術實力,以及汽車芯片當前在全產業鏈的重要地位。

    他強調,“龍鷹一號”之所以能夠實現快速開發并通過車規認證,EDA工具功不可沒?!癊DA就是畫家手上的筆,如果沒有一支好筆,很難完成好的作品”, 汪博士表示,“特別是對于高性能車規主控芯片,EDA的選擇就更為關鍵、作用也更加明顯?!?/p>

    為什么高性能芯片尤為重視EDA工具?

    汪博士表示:

    一款好的EDA工具可以幫助工程師更高效地設計、仿真和驗證復雜的電子系統;

    其次,隨著工藝節點演進、芯片設計的復雜度和生產流程步驟不斷增加,需要從設計、測試和生產各環節對良率進行把控,因此,EDA工具的DFT功能(Diagnosis-Driven-Yield-Analysis診斷驅動良率分析技術)非常重要;

    第三,尤其是對于大芯片來說,在生產過程中發現問題和有效解決問題非常重要,這需要EDA工具能夠貫穿從設計到量產的整個Debug過程。

    攜手西門子EDA,實現巨大產品飛躍

    汪博士透露,“龍鷹一號”設計過程中,和西門子EDA進行了多方面合作,其中最關鍵的就是DFT和FUSA(功能安全)認證。

    我們和西門子EDA進行了非常緊密的合作,尤其在汽車功能安全方面,西門子EDA給予大力支持,使‘龍鷹一號’在最短時間內完成了從設計流片到驗證和量產,實現了產品的巨大飛躍。

    具體而言,“龍鷹一號”不論在ASIL-D等級的功能安全、車規級的高可靠性、超大的芯片規模,還是緊張的項目周期等方面,都對DFT提出了更高的要求。西門子EDA經過驗證的DFT工具系統Tessent,作為業界領先的工具,提供了全方位的支持和服務,對于縮短PFA循環時間、提升良率起到了很大作用。

    此外,在促進芯片合規性方面,遵守嚴格的監管標準對于確保車輛電子系統的安全性、可靠性等方面至關重要。西門子EDA工具在幫助應對復雜的汽車法規和標準方面發揮了關鍵作用,使芯片能夠符合ISO26262功能安全和汽車安全完整性等級(ASIL)要求。

    汪博士還表示:

    目前,國內整體在功能安全認證環節比較薄弱,要想快速達到車規認證水平,FUSA必不可少。通過與西門子EDA在FUSA安全認證方面的合作,工程師可以根據行業特定要求進行設計驗證,能夠在開發早期識別潛在的合規性問題,最大限度降低了認證測試失敗的可能性、以及重新設計和延遲的風險。

    對標業內旗艦產品芯擎表現如何?

    由于產業基礎較為薄弱,我國高性能車規芯片市場一直被國際大廠主導。尤其是高算力先進制程智能汽車芯片,全球范圍僅有少數巨頭可以提供。芯擎科技的7nm車規級座艙SoC芯片“龍鷹一號”正式量產上車,意味著擁有先進制程、高算力的國產車規芯片正式開啟新局面,能夠為中國車企提供全新的選擇。

    “龍鷹一號”擁有8核CPU、14核GPU和8TOPS獨立NPU,以及雙HiFi 5 DSP處理器。根據公開資料顯示,對標國際一線品牌芯片,“龍鷹一號”在關鍵性能參數方面進行趕超,已經具備了一較高下的實力:

    ● 國際一線品牌CPU算力105KDMIPS,“龍鷹一號”CPU算力100KDMIPS,使用虛擬機支持多操作系統的情況下實際有效算力損耗15%左右;

    ● 國際一線品牌GPU算力1100GFLOPS,“龍鷹一號”GPU算力900GFLOPS,自行研發的IP支持多操作系統同步運行,無需虛擬機,用戶實際可獲得算力高于國際一線品牌;

    ● 國際一線品牌NPU算力小于4TOPS,“龍鷹一號”NPU算力為8TOPS。

    此外,“龍鷹一號”通過內置雙HiFi 5 DSP,提升了語音處理能力;支持LPDDR5內存,最高性能可達6400MT/s,提供51.2GB/s的內存帶寬,能夠有效支撐各類娛樂、圖像和AI處理需求。

    為了滿足客戶對于更高算力的需求,芯擎科技還設計了雙芯片級聯方案,通過創新的SE-LINK級聯方案,能夠實現性能的進一步提升。

    根據安兔兔車機版實測結果顯示,領克06EM-P搭載的“龍鷹一號”測評跑分超過50萬,進一步驗證了芯片性能和設計有效性。

    應對艙駕一體趨勢,SoC芯片需克服什么挑戰?

    艙駕一體是業內普遍認同的趨勢,對此,車規SoC芯片主要面臨哪些設計挑戰?

    汪博士認為,在艙駕一體應用場景中,SoC芯片設計首先面臨高算力挑戰,需要CPU、GPU和其他專用處理器協同工作,處理大量的傳感器數據、音視頻數據和控制信號。其次,還需要滿足低功耗、高可靠性、安全性和保密性、多傳感器融合、以及豐富的接口等設計需求。此外,相應軟件要具備良好的可編程性。

    “艙、泊、行融合,本質上要滿足車企降本增效的需求。對芯片產品來說,需要真正把性價比做得更好,并且,有效的算力提升,才能真正支持‘艙泊行一體’”,汪博士談到,“單芯片‘龍鷹一號’通過對CPU、GPU、NPU、DSP等進行整合設計,實現了對艙、泊、行的融合支持,能夠進一步提供沉浸式座艙體驗,提供包括APA輔助泊車、RPA遠程泊車等全場景泊車在內的L0-L2輔助駕駛功能。通過這樣的整合,可以同時實現性能優化和成本下降?!?/p>

    目前,芯擎科技已經在這方面和一些車廠進行試點合作,2024年將會有搭載相應方案的整車陸續面市。

    汽車已進入電動化、智能化深度融合的新時代,國產車規級芯片將迎來更大的市場機遇。對于國產高端車規級芯片來說,從自主研發到產業落地的進程中,考驗的是從芯片設計到完整方案的量產能力,考驗的是攜手上下游伙伴、加快落地進程的生態合作能力。

    芯擎科技的“龍鷹一號”,從芯片設計到流片、驗證、量產,以及安全認證,通過與西門子EDA緊密合作,加速了產業落地進程,為國產高端車規芯片順利上車邁出了堅實的一步。

    希望未來有更多賦能高端“中國芯”的合作和應用落地,為高端車規級芯片發展注入強大驅動力。

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