車東西（公眾號：chedongxi）
作者| James
編輯| 曉寒
10月28日下午3:36，國內首顆7nm車規級座艙晶片“龍鷹一號”成功流片來到芯擎科技的上海實驗室。不到半小時，“龍鷹一號”被順利點亮。
與此同時，這顆晶片也被送到了吉利汽車集團CEO淦家閱的辦公室裡。
日前，在“智慧吉利2025”戰略釋出會上，淦家閱說：“這顆晶片完成車規級認證後，明年即將量產。”
這也就意味著，吉利佈局多年的自研晶片正在走向成熟：億咖通、安謀中國注資成立僅2年多的芯擎科技首顆晶片成功流片後，將在明年三季度實現量產，明年年底實現前裝上車。在智慧汽車的浪潮中，吉利已經站在了時代前沿。
在“龍鷹一號”流片成功後，車東西第一時間採訪到了芯擎科技CEO汪凱博士，他向車東西講述了芯擎科技創立故事，同時也首次透露了“龍鷹一號”的研發歷程和量產裝車細節。在芯擎科技不到300人的研發隊伍中，此前成功流片的晶片數量達到200多顆，幾乎人均一顆晶片。與此同時，“龍鷹一號”的效能能夠對標同為7nm製程的高通8155晶片，達到行業頂尖水平。
那麼，“龍鷹一號”流片成功背後，還有哪些不為人知的細節？效能表現究竟如何，量產裝車計劃是怎樣的？吉利汽車對自研晶片的野心到底有多大？車東西與汪凱博士進行深入交流後，找到了問題的答案。
一、不到三年流片成功 首批晶片全部點亮
從2018年9月芯擎科技成立，到近期流片成功，“龍鷹一號”的實際研發時間還不到三年。
“龍鷹一號”以7nm製程打造，在83平方毫米的晶片內，集成了88億電晶體。如果與一顆頂級的7nm晶片——蘋果A13 Bionic相比，蘋果在98.5平方毫米的面積裡，僅集成了85億電晶體，“龍鷹一號”的電晶體密度甚至比蘋果最強的7nm晶片A13還要高。
談到為什麼要做一顆7nm晶片，而非國內汽車晶片行業常見的16nm或更大製程的晶片，汪凱博士認為，最根本的原因是汽車智慧座艙對算力的需求越來越高。
芯擎科技CEO汪凱博士
目前，在智慧座艙晶片中，僅有少數採用7nm製程，其中一款明星產品就是高通的8155晶片。今年，這顆晶片已經搭載進入吉利星越L、廣汽埃安LX、小鵬P5、威馬W6等多款量產車中。先進製程、高算力智慧座艙晶片的出現，目的就是為了“幹掉”車內的手機支架。
因此，在芯擎科技成立之初，研發團隊就已經明確了研發7nm智慧座艙晶片的目標，並且設定了研發時間表。
汪凱博士表示，相對於研發10nm+的晶片，7nm晶片的研發有非常多的挑戰。
面臨最直接的問題就是，有沒有公司能造？汪凱博士透露，“龍鷹一號”為臺積電代工生產，而能使用臺積電7nm產線的汽車晶片企業，國內僅有芯擎科技一家。
同時，晶片成本同樣需要考慮。汪凱博士介紹，在大規模生產階段，7nm晶片的成本並沒有顯著變化，反而是研發流程的成本會相對較高。而將研發成本分攤在每一顆晶片中，其實7nm晶片在效能和成本上達成了平衡。
在解決外圍困難之後，研發團隊的7nm晶片設計經驗也是一個難題。汪凱博士做了一個形象的比喻：“如果一個建築師之前只會蓋10層的樓房，那如果要建100層的樓房是難以完成的。”這也就要求，芯擎科技的7nm晶片研發團隊既要有豐富的晶片研發經驗，還要懂車規晶片的設計流程。
因此，在2019年4月汪凱博士加盟芯擎科技時，打造了一個七八十人的核心研發團隊，都是汪凱博士在晶片行業從事研發幾十年形成的骨幹力量。按照汪凱博士的話來說：“這是一個能打硬仗的團隊。”如今，芯擎科技研發團隊已經擴大到接近300人。
先說這個團隊的構成，研發人員大多有飛思卡爾、AMD、高通、英偉達、瑞薩電子、海思、展銳等國內外頭部晶片企業的研發經歷。在加入芯擎科技之前，許多研發人員已經有10～15年的晶片行業研發經歷。在晶片架構、設計，以及軟體架構、設計的專家彙集在芯擎科技之後，研發進度明顯更快。
汪凱博士介紹說：“芯擎科技擁有的核心團隊，讓晶片研發的時間至少縮短2年。”
就在上週四（10月28日），“龍鷹一號”首批晶片流片返回芯擎科技的上海實驗室。
龍鷹一號
汪凱博士說，這顆晶片像是整個團隊的小寶寶，在出生前，我們每個人心裡都非常緊張。在晶片返回實驗室前，實驗室的PCB板已經做了很多輪測試，保證外部硬體的效能表現。
“僅用了不到半小時時間，晶片上電之後順利點亮，所有人都非常激動。尤其是看到系統在螢幕上跑起來的時候，大家歡欣鼓舞。”汪凱博士這樣描述道，“第一顆晶片順利點亮之後，第二顆也能跑起來，第一批返回接近20顆晶片，執行都沒有問題。”
至此，國內首顆7nm車規晶片流片成功。
三天後，也就是10月31日，吉利汽車宣佈了“智慧吉利2025”戰略，並首次亮相了“龍鷹一號”。
吉利汽車集團CEO淦家閱
談到芯擎科技為什麼能有這麼快的研發速度，汪凱博士說道，團隊實力強大、團隊研發效率高，以及團隊非常堅定地做7nm晶片是獲得成功的關鍵。說到底，做晶片必須要一個強大的團隊。
汪凱博士說：“造晶片一定要從比較高的位置開始做，第一，能在行業中能起到領軍作用；第二，能有好的毛利收入；第三，好的平臺才能吸引更多好的人才做出好的產品。”
二、效能對標高通旗艦 吉利將大範圍裝車
吉利汽車集團CEO淦家閱的演講中，首次公佈了“龍鷹一號”的引數。這顆晶片採用7nm製程，芯片面積僅有83平方毫米，集成了87層電路、88億個電晶體。
這顆7nm SoC，就是要全方位對標高通的8155晶片。“龍鷹一號”的CPU算力能夠達到90～100K DMIPS，GPU算力900+GFLOPS，NPU算力達到8TOPS。此外，還有顯示處理器VPU、DDR5記憶體、PCIe 3.0通道、UFS儲存以及DSP處理器等。
龍鷹一號效能引數
“龍鷹一號”的CPU採用Arm Cortex-A76核心，擁有很強的整數和浮點運算效能，能夠輔助提升機器學習時的綜合性能。此外，更高的主頻能夠以非常優秀的效能比實現計算。
GPU部分採用多核心策略，透過提升微架構效率，並且配置大容量的快取。在相同的時鐘速度下，浮點運算、紋理和畫素吞吐量都得到更好的提升。
此外，“龍鷹一號”還配備了一個顯示處理單元（VPU），透過在固定功能硬體中進行迭加、旋轉、高品質縮放等影象處理任務，能夠減少GPU的工作負載，影象顯示會更加絢麗。
在AI效能方面，“龍鷹一號”專用AI處理器，採用適用於AI演算法的指令集，透過指令驅動向量處理單元、固定AI演算法處理單元，能夠實現複雜網路的組合的操作。例如，在AR導航內可以高效識別出道路標識、交通標識，並可以有效準確的實現物件分離操作。
汪凱博士介紹，“龍鷹一號”不僅會負責中控螢幕的計算與顯示，還會負責汽車儀表、功能螢幕甚至HUD的顯示。“龍鷹一號”支援輸入11路相機資料，最高可支援7塊高畫質顯示屏顯示。
這就要求，晶片的效能以及安全性、穩定性方面都要有優秀的表現。
在實際應用中，“龍鷹一號”會同時執行三個作業系統，分別是儀表的RTOS作業系統、HUD的Linux系統以及中控螢幕的安卓系統。
汪凱博士對“龍鷹一號”的效能非常有信心：“國內肯定沒有比我們這麼好的晶片，如果要做出來，至少是三年以後。”
汪凱博士透露，“龍鷹一號”流片成功後，將持續做效能最佳化以及安全性、穩定性驗證。明年三季度，“龍鷹一號”將實現量產，明年年底就會前裝量產上車。
他說道：“目前，芯擎科技的部分研發團隊已經投入到下一款產品的研發中。其他研發人員正在對流片成功的‘龍鷹一號’進行效能測試和軟體調優。”
談到量產上車的首款車型，汪凱博士表示現在已經確定是吉利旗下的一款車。
他說道：“吉利旗下的熱門車型，包括領克在內的子品牌都會搭載我們的晶片。”
三、吉利實現造芯夢 中國是ARM上車突破口
2016年，李書福和沈子瑜共同創立了億咖通科技，聚焦車載晶片、智慧座艙和智慧駕駛等技術，打開了吉利汽車智慧網聯的大門。
2018年，億咖通看到了汽車智慧化、電氣化的價值，而這些價值需要自研晶片實現。與此同時，特斯拉等智慧化領域領先的車企已經開始佈局自研晶片。汽車行業內逐漸形成一個共識，要讓汽車實現功能上的差異化，必須要自研晶片。
汪凱博士介紹，當時安謀中國（ARM中國）同樣有進入汽車領域的意願。然而，歐洲和美國兩大汽車市場的汽車晶片巨頭非常強勢，ARM的先進IP難以進入汽車行業。因此ARM找到了中國這個突破口，希望能夠將其先進IP應用於汽車。
2018年底，億咖通和安謀中國等公司共同出資成立芯擎科技，公司專注於設計、開發並銷售先進的汽車電子晶片。
汪凱博士介紹，“龍鷹一號”中除了大的IP是使用ARM的核心之外，有很多都是自研的。
汪凱博士說道：“晶片最重要的是架構，需要在設計的時候做進優秀的核心。在‘龍鷹一號’中創新型的IP已經申請授權。”
芯擎科技辦公區域
2019年4月，汪凱博士加盟芯擎科技，並出任CEO。加盟芯擎科技之前，汪凱博士曾任華芯通半導體執行長，SanDisk亞太區銷售副總裁，Freescale半導體銷售和市場副總裁兼亞太區總經理，在晶片行業從事研發工作已經近30年。
目前，芯擎科技在武漢、北京、上海以及美國都設立了研發中心。汪凱博士介紹，幾個研發中心是根據人才的特點和專長安排分工，且都有軟體、硬體團隊。其中北京、上海研發中心的各有上百名研發人員，武漢研發中心有六七十人。
芯擎科技已經有了明確的產品規劃。汪凱博士透露，接下來芯擎科技將自研自動駕駛晶片，面向L2/L3級自動駕駛。而對於未來汽車，汪凱博士認為會是一個移動的伺服器，芯擎科技未來會做汽車大腦，也就是車載中央計算晶片。
芯擎科技產品方案
在芯擎科技的規劃中，還有中央閘道器處理器和車規級MCU。也就是說，芯擎科技要做汽車會用到的大部分主要晶片。
吉利汽車集團CEO淦家閱此前表示，2024到2025年，吉利會陸續推出5奈米的車載一體化超算平臺晶片，以及高算力自動駕駛晶片，算力達到256TOPS。
結語：國產汽車晶片加速邁向先進製程
在智慧汽車大潮中，車企已經認識到軟體和服務的重要性，然而硬體同樣也是重要一環。2019年，特斯拉推出自研自動駕駛電腦Hardware 3.0，至今仍是汽車行業的頭部自動駕駛硬體，同時也能實現更多自動駕駛功能，自研晶片的意義不言而喻。
近年來，國內晶片行業遭遇挫折，也正催生一批汽車晶片的新勢力。除芯擎科技外，地平線、黑芝麻智慧、芯馳科技等晶片企業也正將智慧座艙、自動駕駛、中央閘道器晶片帶入汽車行業。國內汽車晶片業正一步步邁向先進製程，造芯夢正逐步實現。
