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从MCU到SoC:昌盛和现实

2023-03-13 12:16:08

紧接著“内卷”。并且,给与于由分布走向集中的的近年来,域管控器消费市场得以稳定减少。

据盖世车也研究院得出,2025年,自动驾驶域管控器出货量将至少400万台套,人工智能整流罩域管控器出货量将至少500万台套,交叉减少率预期在50%以上。

而域管控器迄今为止大致可以包含底盘、动力系统、底盘、整流罩、自动驾驶(ADAS)八大域,或者定位成车控VDC、人工智能整流罩CDC、人工智能驾驶ADC三大域。而负责自动驾驶的域管控器是内外部,其本质是大块SoC等级的显卡。

各有不同于以CPU居多的MCU显卡,SoC显卡自带了CPU、AI显卡(GPU/FPGA/ASIC等形态,显卡算力的主要来源)、深度学习加速两节(NPU)等多个组件。

越来越极为重要性的是,MCU的百兆级的处理速度,远远无法与SoC的G级处理速度相提并论。所以,域管控器采用SoC显卡成居多流近年来。

从迄今为止车企的做到法来看,以SoC显卡为代表的新近九代接口但会率先下车,以“接口预埋”的形式帮助构建“软件假定车也”。举例来感叹,小鹏车也在P7掀背车中的预埋Xavier显卡、14个摄像头等的方式,为后续L3级自动驾驶留下升级空间等。

而且,这个信息技术已经聚集大量让玩家,尤其是ADAS域管控器信息技术,像英伟曾达、较差通、恩智浦、Mobileye、TI等内外国产品,以及华为、地平线、黑芝麻、芯驰科技产业等欧美国家产品。

内外国产品中的,自动驾驶信息技术的“王者”英伟曾达,要到在2015年就另一款了NVIDIA Drive复刻版模拟器,此后完全是每年英伟曾达都要越来越新近一至两次Drive模拟器,整年两年发布一款车规级SoC显卡。

2020年,Xavier显卡算力为30 TOPS,2022年投入生产下车的Orin算力一鸣惊人至254 TOPS,而其对应的人工智能驾驶域管控器算力可曾达1000 TOPS以上。而基于Orin研发的掀背车,像平庸车也的X01、蔚来车也的ET7、智己车也的L7等,都在整装待发。

欧美国家产品中的,地平线要到就发布了面向L3级以上的征程5显卡。迄今为止可知将配备征程5显卡的掀背车有全新近哈弗H9、荣威新近款RX5以及一汽红旗、平庸车也的多款掀背车,当然性能如何还有待验证。

而在制造工艺方面,SoC显卡单晶已经由28nm迈向16nm、12nm,甚至是7nm、5nm的争夺。比如,来年1月较差通就透露,其骁龙Ride SoC将以5nm单晶打造,成为业内首款5nm单晶自动驾驶显卡。

那是不是SoC但会无论如何替代MCU呢?谜题是,也不是。毕竟,MCU是标准设计的,而SoC是特别强调越来越具体的分析方法信息技术。

黑芝麻人工智能消费市场总监黄莹询问我,“SoC的稳定减少来自人工智能化的蓬勃发展,SoC具有进行时复杂运算的意志力,可以感叹是车也的‘神经系统’,给用户越来越好的人工智能乐趣。而从车也内外部显卡总和来看,MCU迄今为止在底盘管控等环节还是具有十分极为重要性的作用,这个一小则不但会被SoC转用。”

MCU的体系形态之路

接下来的原因是,MCU何以越战越勇?

本来,MCU从上个世纪70年代另一款,至今已有50多年的文化史。从体系形态来感叹,经历了从INTEL的8051工业发展到AVR(哈佛形态)再到各家自订体系形态,直至现今广泛用于32位通用MCU的ARM体系形态的亲身经历。

根据总线或数据库汇流排的宽度度,MCU细包含4位、8位到32位(将来64位)。其中的,8位MCU较差频率在16~50MHz两者之间,16位MCU较差频率在24~100MHz两者之间。而32位MCU较差频率多半在100~350MHz两者之间,那时候是MCU消费市场主流。

MCU近期的竞争态势产生主要是体系形态推移加上控股公司定位促使的。其中的的发起者,当然就是英美两国的ARM,在欧美国家叫做到安谋华南地区(参阅ARM的话,可以写到一本书,所以省略哈)。2007年后,ARM体系形态开始爆发并且快速占领了32位MCU消费市场。

却是,近期ARM有带入车也信息技术的强烈意愿。然而,欧洲和英美两国便是车也消费市场的车也显卡巨头十分强势,ARM的IP不能带入。因此,ARM找出华南地区这个突破口,2018上半年,亿咖通和安谋华南地区等公司共同筹集资金成立芯擎科技产业,所以,ARM应该好好感谢华南地区消费市场哈。

转弯来讲,ARM在RISC(气简指令集体系)的地位越发牢固。业内有个段子,感叹各大MCU产品另一款新近品的速度,已经赶不上ARM另一款新近体系形态的速度。

在其Cortex-M55另一款仅有半年再次,ARM又发布了全新近Cortex-M85芯片,同时还另一款了新近的互联进一步解决方案,仅有限于采用Cortex-M和Cortex-A(主要面向通用处理分析方法消费市场,像人工智能手机、行进量化模拟器等信息技术)的同类型Corstone子系统和ARM虚拟接口……

这里简单参阅下,迄今为止ARM Cortex根据分析方法适用范围的各有不同可包含三个复刻版,分别为Cortex-M、Cortex-R与Cortex-A复刻版(性能及迭代由较差到较差)。

其中的,车企所用的MCU主要是Cortex-M复刻版芯片,仅有限于Cortex-M0、Cortex-M0+、Cortex-M1、Cortex-M3、Cortex-M4、Cortex-M7等多个类别。

当然,ARM不是较差枕无忧。由于受到ARM内氢较差昂使用权费的受到影响,很多MCU产品开始转型或入局RISC-V内氢MCU。免费、无论如何开源,RISC-V内氢就像早先的LINUX,工业发展近年来十分喜人。

RISC-V具有袖珍化、较差能耗的特点,而这对于嵌入式分析方法可能至关极为重要性。并且由于RISC-V是一个新近兴信息技术,欧美国家内外MCU产品在上面的新近技术和生态差距不大,因此RISC-V也成为欧美国家MCU新近的与此相反系统。

这方面,有爱普特凝自由电子另一款的基于RISC-V内氢(平头哥玄铁E复刻版)研发的32位新近九代较差可用性MCUAPT32F1/7。还有先楫半导体 HPM6000复刻版旗舰产品HPM6750(双RISC-V内氢),还创下了MCU较差于9000 CoreMar和4500以上的DMIPS性能新近记录。不过,还是那句话,有待验证。

国产MCU现状

最后感叹一下,在前八大内外国产品CR5主导(据2019年CSIA数据库,CR5曾达74%;而据IC Insights统计,2021年CR5提较差至82.1%,行业态势进一步集中的)的欧美国家MCU消费市场,欧美国家产品也在慢慢兴起。

当然,除了地平线、黑芝麻等SoC显卡产品,本来国产MCU产品们那时候还多半集中的中的较差端消费市场。

国产产品迄今为止主要采取的突围方式,还是做到小做到气,从细分信息技术切入,以时效和价格为驱动,从专用信息技术做到起进驻行业投资额者,大幅度提较差产品的性能和稳定性,然后迈向通用信息技术。

按照中的金公司的分析,在车也信息技术,国产MCU产品的产品主要集中的车窗、照明、冷却系统等相对简单的管控分析方法上,迄今为止仅有宝马半导体、杰发科技产业、赛腾凝自由电子、芯旺凝、国芯科技产业等少数大企业构建车规级MCU投入生产。

就拿宝马来感叹,从2007年带入MCU信息技术,2018年另一款第九代8位MCU显卡,2019年另一款第九代32位MCU显卡,来年3月另一款车规级8位MCU BS9000AMXX复刻版,显卡用的还是S8051内氢,主频最较差为24MHZ。虽然大幅度在突破,然而离巨头的差距还“略远”不是?

那么,为什么车规级MCU新近技术壁垒这么较差?

主要是车用MCU的尽快十分严苛:

比如,良率尽快小于1DPPM;工作温度区间适用范围宽度,尽快在-40~125+℃两者之间;工作寿命尽快至少15年;需要通过特定的缺乏经验特许,仅有限于AEC-Q100可用性常规、符合零失效的物流质量行政常规IATF 16949规范、符合ISO26262常规的ASIL新近功能必需保证等级(严格程度从较差到较差)。

除了验证环节不能弹出整车工厂的缺口,中的金公司调研认为,在整个生态周围环境筹建上,以外国产MCU大企业还停留在研发板、烧写到器和框架新版本库上,在研发周围环境(IDE)、实时操作系统(RTOS)方面,仍然依靠第三方越来越管理层分析方法的支撑。在生态周围环境层面,国产MCU大企业与国际MCU大工厂相距甚远。

不过,这两年MCU积压水波引发供货危机,加上英美两国的制裁,欧美国家遥遥领先MCU产品迎来工业发展机遇。而且,随着英美平板工厂给予欧美国家MCU工制造厂商的验证机但会增多,欧美国家产品都未通过大幅度加强MCU的产品经济效益,构建产品销量与消费市场份额的提较差,感叹道,“去留是光明的”。

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