挑戰(zhàn)高通座艙霸主，英特爾軟件定義汽車SoC芯片CES首發(fā)

英特爾在2024年CES上推出首款軟件定義汽車SoC芯片，也是全球首款采用Chiplet的車規(guī)級(jí)芯片。按照英特爾的描述，軟件定義汽車SoC芯片就是艙駕一體芯片，典型如高通的SA8775、SA8797和英偉達(dá)的Thor，但從產(chǎn)品Demo看，英特爾是想恢復(fù)昔日Apollo Lake（簡(jiǎn)稱APL）橫掃高端座艙的榮光。吉利旗下的極氪已明確會(huì)使用這款軟件定義汽車SoC芯片芯片。

圖片來源：Intel

實(shí)際今天所謂的AI PC與汽車SoC芯片幾乎完全一致，推測(cè)英特爾就是拿AI PC的芯片（即Mentor Lake Core Ultra芯片）來做汽車SoC，要想通過AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)只需降低主頻即可，易如反掌，幾乎沒有開發(fā)成本，相信AMD也會(huì)跟進(jìn)推出相關(guān)產(chǎn)品。英特爾第一款軟件定義汽車芯片近似Ultra U系列，12核心設(shè)計(jì)，兩個(gè)性能核心，也就是P核心，8個(gè)效率核心，也就是E核心，2個(gè)低功率核心，也就是LP核心，內(nèi)部自然也少不了Xe顯示核心。

英偉達(dá)Orin的架構(gòu)圖

圖片來源：英偉達(dá)

高通SA8155的內(nèi)部框架圖

從上圖可以看出無論是智能駕駛芯片還是座艙芯片，核心不外乎CPU、GPU、NPU（或者叫AI加速器）、I/O、內(nèi)存控制器和片上網(wǎng)絡(luò)NoC。芯片就是這幾個(gè)模塊的拆分組合，如同搭積木。

英特爾是Chiplet領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)者，F(xiàn)OVEROS是Chiplet領(lǐng)域最關(guān)鍵的3D封裝技術(shù)，連臺(tái)積電也遠(yuǎn)遜色于英特爾。利用Chiplet，英特爾實(shí)現(xiàn)了全模塊化。

所謂模塊，英特爾稱之為Tile

英特爾的模塊包括CPU、GPU、SoC、I/O和基礎(chǔ)，用這些模塊任意組合，可以應(yīng)對(duì)任何市場(chǎng)，無論臺(tái)式機(jī)、服務(wù)器、筆記本電腦、汽車、工業(yè)等等。

SOC部分包括了NPU、低功率核心、效率核心以及一些特定任務(wù)，包括WiFi、藍(lán)牙、USB、音頻、SATA、電源管理、安全監(jiān)控、以太網(wǎng)接口、媒體播放、顯示、內(nèi)存控制。SOC負(fù)責(zé)了80%以上的任務(wù)，是功耗管理的核心。

CPU、GPU和NPU分別對(duì)應(yīng)不同的AI任務(wù)：

NPU對(duì)應(yīng)那些矩陣乘法為核心的AI應(yīng)用，如CNN。

GPU對(duì)應(yīng)那些矢量與矩陣運(yùn)算的任務(wù)，例如Transformer。

CPU對(duì)應(yīng)非線性函數(shù)，如網(wǎng)絡(luò)最后的激活。CPU同時(shí)負(fù)責(zé)整個(gè)AI任務(wù)的調(diào)度和數(shù)據(jù)傳輸安排，是最核心的部分。

NPU架構(gòu)很簡(jiǎn)單，MAC陣列加SHAVE DSP，SHAVE是基于VLIW的。SHAVE DSP是專門為AI設(shè)計(jì)的超長(zhǎng)指令字/數(shù)字信號(hào)處理器，其流式混合架構(gòu)向量引擎（SHAVE）可以與推理管道、直接內(nèi)存訪問（DMA）引擎一起協(xié)同，在NPU上進(jìn)行并行異構(gòu)計(jì)算，提高性能。與高通的HEXAGON DSP基本差不多。

英特爾發(fā)布會(huì)，支持4個(gè)8K顯示

集成了Xe顯示引擎

GPU大部分時(shí)間不工作，因其功耗太高，GPU模塊是臺(tái)積電制造的，采用5納米工藝。

從現(xiàn)場(chǎng)Demo看，這款SDV SoC就是針對(duì)座艙的，競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手似乎是鎖定AMD的V1000系列或高通的SA8155。英特爾不知道是太在意成本還是試圖在車載領(lǐng)域性能擠牙膏，從圖上看，要想達(dá)到頂級(jí)座艙，SDV SoC還需要英特爾其他芯片的支持，特別是視覺部分，DMS、E-Mirror和一個(gè)乘客占據(jù)監(jiān)視，前者是一個(gè)200萬像素攝像頭，后兩者都是250萬像素?cái)z像頭。而四個(gè)360環(huán)視也只是300萬像素。如果是高通的SA8295或SA8255，單芯片就可做到英特爾SDV SoC+Vision
SoC V5-A的效果，順便說一下，Vision SoC V5-A主要是做立體雙目視覺計(jì)算的，用到這里浪費(fèi)巨大。此外要達(dá)到三A游戲，還加入英特爾A770顯卡，這款顯卡基本可以對(duì)標(biāo)英偉達(dá)的RTX3060，零售價(jià)格只要2300人民幣左右。

英特爾 SDV SoC軟件架構(gòu)

從軟件架構(gòu)看就是針對(duì)座艙的。

最大亮點(diǎn)就是Chiplet，客戶可以定制化IP放在芯片模塊里，英特爾是Chiplet UCIe界面標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)者，SDV SoC也是采用UCIe標(biāo)準(zhǔn)，UCIe協(xié)會(huì)成員包括阿里巴巴集團(tuán)、AMD、ARM、谷歌、英特爾、微軟、META、日月光、英偉達(dá)、臺(tái)積電、高通和三星。

英特爾的APL當(dāng)年曾占據(jù)高端座艙霸主位置，特斯拉、通用、寶馬、紅旗、長(zhǎng)城都是其客戶，但無后繼升級(jí)產(chǎn)品推出，最終市場(chǎng)被高通完全占據(jù)，英特爾想恢復(fù)昔日榮光非常困難。

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