一芯6系统,车端大模型!国产芯片黑科技即将上车

发布时间:2024-05-05  

北京车展比车企竞争更激烈的,恐怕就是车的供应链了。


两个大趋势:所有玩家集体拥抱大模型;以及所有品类关键零部件,都在上演和整车一样的“自主超车、替代。”


新的趋势下,有一家公司格外与众不同——


芯驰科技,刚刚坐上了国内智舱芯片“一哥”的位置,还发布了一系列确保持续领先的黑科技。


十亿级参数大模型,怎么上车?


芯驰最新座舱芯片X9CC,以及明年的X10产品,最主要的优势是面向中央计算,并支持大模型的车端本地化部署。



芯驰给出的具体数字,是十亿级别参数的大模型,直接上车。


所以这就有两个问题,首先是为什么大模型要在车端本地部署,以及为什么是十亿级参数?


分别来看,大模型车端直接部署,可以带来座舱交互体验的直接提升。


比如更强大的语音助手直接部署在车端,体验上不再区分“在线”和“离线”,任何时间任何地点,都能做到“有问必答”的强大交互能力。


或者你在车上点燃一支烟,座舱摄像头捕捉到信息后,图像模型首先调用X9CC的计算资源,识别并理解你的动作,之后再由座舱“大脑”(通常是一个多模态大模型)做出决策,向不同MCU给出指令,执行一系列打开天窗、开启空气净化、弹出烟灰缸等等动作,一气呵成,不需要用户单独给出指令。


第二个问题,为什么是十亿级参数模型上车?而不是像ChatGPT那样千亿级参数大模型?


实际上,千亿参数级别的通识类大模型,用户一侧任何终端设备,都没办法配备如此强大的计算资源,能耗受不了,成本也受不了。


你体验的“大模型”,其实都是依赖网络的应用,从来没有任何一个是直接加载在你的设备上的。


智能汽车也是同理,但面临更复杂的问题。首先是任务更复杂,需要综合语音、文字、图像等等;第二是汽车难以保证永久稳定的网络连接。


所以车端大模型本地化、专用化(小型化)和云端配合部署,就成了一个大趋势。



而AI算法公司们在研发过程中发现,几个billion或十几个billion参数的专有模型,处理特定任务其实比规模巨大的通识模型效果更好。


而这样规模的模型,目前对应的就是几十TOPS算力芯片。


所以这也基本确定了芯驰X9CC的参数:上一代X9SP的NPU算力为8 TOPS,而最新的X9CC,算力扩大了3-5倍。


实际上,芯驰CTO孙鸣乐认为,首先是芯片架构、算力的发展促成了大模型的上车趋势,但随后会进入一个软件定义芯片的时代。


即用户、车企对智能座舱的功能需求,以及智能汽车底层电子电气架构的演变,共同决定芯片性能参数。


这也是为何X9CC还在NPU外,还在单个芯片中集成多种高性能计算内核:

24个Cortex-A55 CPU,12个Cortex-R5F CPU,2个NPU,4个GPU,4个Vision DSP,以及支持国密算法的Crypto引擎。

所以,X9CC不仅是一款座舱芯片,更重要的角色是中央计算处理器。


一芯6系统


这也是芯驰X9CC产品的一大独特亮点:

单芯片可支持运行六个独立的系统。根据软件部署,X9CC可以支持各个运算内核在不同系统的灵活配置,合理分配算力资源。

具体来说,这6个不同系统分别是:



负责娱乐导航的安卓、负责液晶仪表的QNX、负责中央网关、智能驾驶的Linux,以及负责智能车控的AutoSAr和信息安全的Secure OS。


芯驰独有的UniLink Framework为多个系统之间提供了高带宽、低延迟的数据交互,以及标准易用的编程接口,大大降低了多系统集成开发的难度。


简言之,X9CC是适应汽车电子电气架构集中化发展的最前沿产品:1个超级大脑,把传统汽车架构中分散的、互不关联模块的计算职能,统一收归中央。


优势除了降低成本之外,更重要的是把以往互不联通的功能相互打通,提升安全、舒适体验。



除了刚才提到的“车内吸烟”的例子,安全性提升还体现在类似车身稳定系统这样的模块,现在可以和智能驾驶系统联通,使用智驾传感器采集到的信息,提前做出预判动作。


当然具体功能由主机厂开发定义,但芯驰X9CC提供了实现基础。


相应的,在X9CC一个大脑之外,芯驰还推出了一系列ZCU芯片产品,形成智能车“1+N”中央计算+区域控制架构。


ZCU的意思是区域控制器,一个ZCU能控制一整类指令,比如车身控制、车身+底盘+动力跨域融合,以及超级动力域控等核心应用场景。



也就是将以往一辆汽车数百个不同且独立的控制模块,整合成如今的数个能通讯能关联的ZCU。


这需要ZCU主控芯片的性能有极大提升,比如芯驰旗舰ZCU芯片产品E3650,采用最新ARM Cortex R52+高性能锁步内核集群,支持虚拟化,非易失存储器(NVM)高达16MB,具备大容量SRAM,以及更丰富的可用外设资源,解决当前整车电气架构设计中遇到的痛点问题,支撑更高集成度、更宽配置的整车电子电气架构实现。


另外,E3650升级了芯驰自研SSDPE(Super Speed Data Packet Engine)硬件通信加速引擎,可实现16路CAN FD同时工作的情况下零丢包,有效降低CPU负载,提升了通信吞吐率。



安全层面,E3650还集成了HSM信息安全模块,满足ISO 21434,Evita Full及以上的信息安全等级,E3650还满足AEC-Q100 Grade 1和ISO 26262 ASIL D功能安全等级。


座舱芯片“一哥”芯驰的产品,早已经突破了智能座舱的范围。


这其实也是自主车芯动摇海外产品统治力的关键要素。


自主车芯『双旗舰』:智驾地平线,智舱看芯驰


刚刚介绍的芯驰X9系列产品,已经成为自主座舱芯片最重要的明星玩家。


据芯驰透露,X9系列累计出货超过300万片。


覆盖了国内市场50%以上的品牌车型,奇瑞、上汽、长安、广汽、北汽、东风日产、东风本田等等都已经量产上车。


规模遥遥领先。相似的地位可以参考专注智驾芯片的自主“一哥”地平线,自主车芯『双旗舰』格局逐渐成型了。


但就和地平线“不是英伟达平替”一样,芯驰也不是高通座舱芯片的平替,诞生在智能车最前沿的研发、消费市场,有独特的优势。


芯驰官方有一句slogan:懂芯片,更懂车。当然不是说说而已,有很直观地例证。


X9系列产品,通过了AEC-Q100和ISO 26262 ASIL B功能安全等级。


前者偏向于生产质量保证,后者偏向于功能安全。


而通过ISO 26262 ASIL B认证的关键,是X9架构中的“独立安全岛”设计:有独立实时处理核心、通讯能力以及所有功能安全所需接口。



极端工况下芯片失灵,也能保证核心功能正常运行。


这就是所谓“车规”。


而8155是消费级芯片的车规改款,设计上不具备相应冗余,所以8155方案中除了芯片本身,还需要一颗来自NXP的ASIL B级别MCU作为安全冗余——成本提高一大截。


而面对传统的车芯玩家,芯驰的优势又体现在对于相同类别芯片,拥有更先进制程(芯驰率先实现22nm MCU量产上车)。



功能更先进之外,芯驰预判对了智能车底层架构进化:X9的能力开始突破“座舱”,配合一系列ZCU芯片产品,在整车电子电气架构层面提供车控、通讯、安全功能的决策和执行机构。


所以,自主座舱“一哥”芯驰科技,技术上专为智能车而生,更重要的是为每一个时代智能车竞争、发展,适时提供最合适的架构级支持。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
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