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。“EDA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。”

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的智能汽車芯片，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。”

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。