英特尔在2024年CES上推出首款软件定义汽车SoC芯片,也是全球首款采用Chiplet的车规级芯片。按照英特尔的描述,软件定义汽车SoC芯片就是舱驾一体芯片,典型如高通的SA8775、SA8797和英伟达的Thor,但从产品Demo看,英特尔是想恢复昔日Apollo Lake(简称APL)横扫高端座舱的荣光。吉利旗下的极氪已明确会使用这款软件定义汽车SoC芯片芯片。
图片来源:Intel
实际今天所谓的AI PC与汽车SoC芯片几乎完全一致,推测英特尔就是拿AI PC的芯片(即Mentor Lake Core Ultra芯片)来做汽车SoC,要想通过AEC-Q100标准只需降低主频即可,易如反掌,几乎没有开发成本,相信AMD也会跟进推出相关产品。英特尔第一款软件定义汽车芯片近似Ultra U系列,12核心设计,两个性能核心,也就是P核心,8个效率核心,也就是E核心,2个低功率核心,也就是LP核心,内部自然也少不了Xe显示核心。
英伟达Orin的架构图
图片来源:英伟达
高通SA8155的内部框架图
从上图可以看出无论是智能驾驶芯片还是座舱芯片,核心不外乎CPU、GPU、NPU(或者叫AI加速器)、I/O、内存控制器和片上网络NoC。芯片就是这几个模块的拆分组合,如同搭积木。
英特尔是Chiplet领域领导者,FOVEROS是Chiplet领域最关键的3D封装技术,连台积电也远逊色于英特尔。利用Chiplet,英特尔实现了全模块化。
所谓模块,英特尔称之为Tile
英特尔的模块包括CPU、GPU、SoC、I/O和基础,用这些模块任意组合,可以应对任何市场,无论台式机、服务器、笔记本电脑、汽车、工业等等。
SOC部分包括了NPU、低功率核心、效率核心以及一些特定任务,包括WiFi、蓝牙、USB、音频、SATA、电源管理、安全监控、以太网接口、媒体播放、显示、内存控制。SOC负责了80%以上的任务,是功耗管理的核心。
CPU、GPU和NPU分别对应不同的AI任务:
NPU对应那些矩阵乘法为核心的AI应用,如CNN。
GPU对应那些矢量与矩阵运算的任务,例如Transformer。
CPU对应非线性函数,如网络最后的激活。CPU同时负责整个AI任务的调度和数据传输安排,是最核心的部分。
NPU架构很简单,MAC阵列加SHAVE DSP,SHAVE是基于VLIW的。SHAVE DSP是专门为AI设计的超长指令字/数字信号处理器,其流式混合架构向量引擎(SHAVE)可以与推理管道、直接内存访问(DMA)引擎一起协同,在NPU上进行并行异构计算,提高性能。与高通的HEXAGON DSP基本差不多。
英特尔发布会,支持4个8K显示
集成了Xe显示引擎
GPU大部分时间不工作,因其功耗太高,GPU模块是台积电制造的,采用5纳米工艺。
从现场Demo看,这款SDV SoC就是针对座舱的,竞争对手似乎是锁定AMD的V1000系列或高通的SA8155。英特尔不知道是太在意成本还是试图在车载领域性能挤牙膏,从图上看,要想达到顶级座舱,SDV SoC还需要英特尔其他芯片的支持,特别是视觉部分,DMS、E-Mirror和一个乘客占据监视,前者是一个200万像素摄像头,后两者都是250万像素摄像头。而四个360环视也只是300万像素。如果是高通的SA8295或SA8255,单芯片就可做到英特尔SDV SoC+Vision
SoC V5-A的效果,顺便说一下,Vision SoC V5-A主要是做立体双目视觉计算的,用到这里浪费巨大。此外要达到三A游戏,还加入英特尔A770显卡,这款显卡基本可以对标英伟达的RTX3060,零售价格只要2300人民币左右。
英特尔 SDV SoC软件架构
从软件架构看就是针对座舱的。
最大亮点就是Chiplet,客户可以定制化IP放在芯片模块里,英特尔是Chiplet UCIe界面标准的主导者,SDV SoC也是采用UCIe标准,UCIe协会成员包括阿里巴巴集团、AMD、ARM、谷歌、英特尔、微软、META、日月光、英伟达、台积电、高通和三星。
英特尔的APL当年曾占据高端座舱霸主位置,特斯拉、通用、宝马、红旗、长城都是其客户,但无后继升级产品推出,最终市场被高通完全占据,英特尔想恢复昔日荣光非常困难。