自打智能座艙的概念興起后，汽車一改“儀表臺(tái)”的模樣，大尺寸屏幕，多屏幕交互成為主流。為了驅(qū)動(dòng)這些屏幕以更流暢更具視覺特效進(jìn)行顯示，以往不被人所重視的車機(jī)芯片，或者說“座艙域”正走向舞臺(tái)的中央，成為舉足輕重的配置。

場(chǎng)景決定用途

芯片（SOC）作為各種智能設(shè)備的核心，如同大腦一般，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。從日常使用的手機(jī)、電腦，到出行代步的汽車，芯片無處不在，且因應(yīng)用場(chǎng)景的不同而展現(xiàn)出各異的特性。

傳統(tǒng)座艙采用分布式控制系統(tǒng)，儀表、中控、HUD等終端彼此獨(dú)立，每個(gè)模塊都由獨(dú)立的ECU來控制，即單ECU驅(qū)動(dòng)單個(gè)模塊/單元。隨著座艙集成化程度越來越高，原先跟座艙相關(guān)的分布式ECU整合成為一個(gè)域，即座艙域。

渲染輸出

坐進(jìn)車內(nèi)，最直觀的感受就是車內(nèi)的屏幕更多了，全液晶儀表屏、中控屏、副駕屏、HUD等不同屏幕之間還可以交互共享，而這些屏幕均由座艙域的SOC芯片來驅(qū)動(dòng)。例如驍龍8155芯片可以同時(shí)輸出4塊2K屏幕或者3塊4K屏幕，在理想L8上，除了中控屏+副駕屏是2塊3K分辨率的屏幕外，8155還額外驅(qū)動(dòng)了HUD、方向盤屏幕，如果算上后排的空調(diào)屏，單這一個(gè)8155芯片就同時(shí)輸出了5路視頻信號(hào)。

而在手機(jī)上，大部分的直板手機(jī)只有1個(gè)屏幕，SOC只需要渲染輸出一個(gè)屏幕即可。即便是目前的兩折屏、三折屏、帶副屏的手機(jī)，也僅需同時(shí)輸出2-3塊屏幕，且由于使用者的限制，同一時(shí)間只有一塊屏幕處于激活狀態(tài)就可以了。

輸入處理

在輔助駕駛普及元年，車輛上的攝像頭是越來越多。目前大部分車輛除了4個(gè)環(huán)視攝像頭外，還有多個(gè)前視、后視、側(cè)視攝像頭，以及車內(nèi)所搭載的DMS攝像頭。這些攝像頭除了被ADAS域接收處理外，同時(shí)也被座艙域所接收，如倒車/環(huán)視影像、行車記錄儀畫面錄制、車內(nèi)的EID渲染等。還是以理想L8為例，4個(gè)環(huán)視攝像頭+6個(gè)ADAS攝像頭+倒車影像+2個(gè)車內(nèi)3D TOF攝像頭，8155可接收的視頻輸入多達(dá)13路，但受限于處理能力，8155實(shí)際僅支持同時(shí)輸入6個(gè)攝像頭。

而到了手機(jī)上，雖然手機(jī)攝像頭現(xiàn)在也越來越多，三攝、四攝，算上前攝，也不過5路攝像頭，且由于手機(jī)影像焦段的存在，同一時(shí)間調(diào)用的攝像頭至多不過2-3個(gè)。

要性能還是要可靠

去年的億咖通科技日上，最大亮點(diǎn)莫過于其發(fā)布的計(jì)算平臺(tái)基于手機(jī)芯片高通驍龍8 Gen3打造，而今年發(fā)布的小米YU7也搭載了高通驍龍8 Gen3處理器。一直以來，車規(guī)級(jí)芯片在制程、性能方面都落后于移動(dòng)端，消費(fèi)級(jí)芯片與車規(guī)級(jí)芯片究竟有何區(qū)別呢？

車規(guī)級(jí)（Automotive Grade）是指專門為汽車制造而設(shè)計(jì)的零部件標(biāo)準(zhǔn)，而消規(guī)級(jí)（Consumer Grade）則是指面向消費(fèi)電子產(chǎn)品的零部件標(biāo)準(zhǔn)。兩者的主要區(qū)別在于使用環(huán)境和可靠性要求。車規(guī)級(jí)零部件需要適應(yīng)更加惡劣和復(fù)雜的環(huán)境，因此在設(shè)計(jì)、材料選擇和生產(chǎn)工藝上都有著更為嚴(yán)格的要求。簡(jiǎn)單來說，最大的區(qū)別在于抗干擾能力、抗錯(cuò)碼能力、寬工作溫度區(qū)間以及零缺陷。

工作溫度范圍

消費(fèi)級(jí)芯片適用于日常電子設(shè)備，如電腦、手機(jī)等，工作溫度范圍通常為0℃—70℃，這是因?yàn)橄M(fèi)電子產(chǎn)品大多在室內(nèi)環(huán)境使用，溫度相對(duì)穩(wěn)定。

而車規(guī)級(jí)芯片的工作溫度范圍最為寬泛，根據(jù)國(guó)際汽車電子協(xié)會(huì)(Automotive Electronics Council，簡(jiǎn)稱AEC)系列標(biāo)準(zhǔn)AEC-Q，根據(jù)零部件的不同類型，又細(xì)分為了AEC-Q100（IC芯片）、AEC-Q101(分立器件)、AEC-Q102(光電器件)、AEC-Q103(MEMS，微機(jī)電系統(tǒng))、AEC-Q104(MCM，多芯片模塊)、AEC-Q200(被動(dòng)器件，電阻、電容、電感)、AEC-Q007(BLR，板級(jí)可靠性)，此外還有一個(gè)零失效（Zero Defect）的供應(yīng)鏈質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)IATF 16949規(guī)范以及ISO26262。

以AEC-Q100為例，AEC-Q100有五個(gè)溫度等級(jí)：0，1，2，3，4。其中0為最高級(jí)別，主要用于動(dòng)力、安全系統(tǒng)相關(guān)，相應(yīng)的溫度區(qū)間為-40℃—150℃，最入門的4級(jí)，溫度區(qū)間也達(dá)到0℃—70℃，用于娛樂系統(tǒng)。這樣汽車在不同地區(qū)、不同季節(jié)行駛，車規(guī)級(jí)芯片需承受高溫烘烤與低溫嚴(yán)寒，才能確保汽車電子系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。需要說明的是，AEC-Q系列標(biāo)準(zhǔn)并不是強(qiáng)制性的認(rèn)證制度。

抗干擾性能

消費(fèi)級(jí)芯片主要用于日常低干擾環(huán)境，對(duì)電磁干擾、靜電等環(huán)境因素的抵抗能力較弱。相比之下，車規(guī)級(jí)芯片的抗干擾能力和穩(wěn)定性要求極高。汽車運(yùn)行時(shí)，電子元件會(huì)受到來自車輛自身發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)、電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，以及外界的電磁干擾，同時(shí)還需具備防雷、防潮、防震等性能，以保障在復(fù)雜條件下穩(wěn)定運(yùn)行。在AEC的測(cè)試條件中，雖然測(cè)試流程以測(cè)試條件仍以JEDEC或MIL-STD為主，但較消費(fèi)型IC規(guī)范嚴(yán)苛，加入如電磁兼容性(EMC)等驗(yàn)證項(xiàng)目。

可靠性測(cè)試

汽車上的零部件數(shù)量極多，所以失效概率是累加的。以傳統(tǒng)車為例，基本以200個(gè)IC組成一個(gè)ECU單元，40個(gè)ECU組成一輛車。假設(shè)每IC有1PPM（每百萬個(gè)零件中的失效個(gè)數(shù)），那么一整臺(tái)車就有8000PPM，即100臺(tái)車中就有0.8臺(tái)失效。不要認(rèn)為0.8%是很小的數(shù)字，在汽車行業(yè)，0.8%是很恐怖的數(shù)字，這也就帶來另外一個(gè)指標(biāo)——零缺陷。AEC-Q100要求對(duì)所有產(chǎn)品進(jìn)行可靠性測(cè)試，以保證在批量生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)零缺陷，而消費(fèi)類則無此條款，抽檢即可。

安全性

電腦中毒、手機(jī)死機(jī)，這些日常時(shí)常能見到的情形，在汽車上可不允許出現(xiàn)，尤其是剎車、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。ISO 26262《道路車輛功能安全》根據(jù)嚴(yán)重度（Severity）、暴露率（Exposure）、可控性（Controllability），給汽車上的全部電子電氣系統(tǒng)劃分安全等級(jí)。如安全氣囊、ABS制動(dòng)系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)必須達(dá)到ASIL D級(jí)，這是應(yīng)用于安全保障的最嚴(yán)苛等級(jí)，因?yàn)槠涫淼娘L(fēng)險(xiǎn)最高。而安全等級(jí)范圍的最低等級(jí)，如后燈等部件，僅需達(dá)到ASIL A級(jí)即可。大燈和剎車燈通常是ASIL B級(jí)，而巡航控制通常是ASIL C級(jí)。

驍龍8 gen3強(qiáng)在什么地方？

一直以來，同時(shí)期的驍龍芯片，消費(fèi)端的基礎(chǔ)性能一直強(qiáng)于車機(jī)端。以目前最新的驍龍8295芯片和驍龍8 Gen3作為對(duì)比。

驍龍8295采用5nm制程，而驍龍8 gen3采用了更先進(jìn)的4nm制程。架構(gòu)上，驍龍8 Gen3采用1+5+2的組合布局，1個(gè)超大核頻率為3.3GHz，5個(gè)大核頻率為3.2GHz，此外還有2個(gè)小核心頻率為2.3GHz。而驍龍8295采用4+4的布局，其有四顆大核+四個(gè)小核的架構(gòu)，大核頻率為2.5Ghz，小核頻率為2.05Ghz。

車端的SOC設(shè)計(jì)思路與手機(jī)端有著明顯的不同，手機(jī)芯片更注重峰值性能和能效比，通常會(huì)加入超大核和小核，且頻率設(shè)置較為激進(jìn)，而車載芯片由于穩(wěn)定性可靠性的考慮，因此基礎(chǔ)頻率更低，更低頻率也有利于芯片運(yùn)行的穩(wěn)定。

GPU性能方面，驍龍8295采用了第六代高通Adreno 695芯片，默認(rèn)頻率730Mhz，可以實(shí)現(xiàn)每秒3.1萬億次單精度浮點(diǎn)運(yùn)算（3.1TFLOPS）。而驍龍8 Gen3更勝一籌，采用第七代GPU Adreno 750，架構(gòu)更新，默認(rèn)頻率770Mhz，具備3.15TFLOPS，超頻后性能更強(qiáng)。

從性能上簡(jiǎn)單比較，驍龍8 Gen3較驍龍8295更勝一籌，而更重要的是，消規(guī)級(jí)SOC不需要通過漫長(zhǎng)嚴(yán)苛的車規(guī)級(jí)認(rèn)證，時(shí)間、成本都更低，用開發(fā)驗(yàn)證到裝車量產(chǎn)，能明顯縮短開發(fā)周期，節(jié)約研發(fā)成本。

汽車的安全至關(guān)重要，車規(guī)級(jí)零部件往往需要設(shè)計(jì)多重冗余，以應(yīng)對(duì)可能的故障，確保行車安全。此外，汽車的功能安全標(biāo)準(zhǔn)極為嚴(yán)格，芯片需具備故障檢測(cè)和容錯(cuò)機(jī)制，消費(fèi)級(jí)芯片在這方面的要求則低得多。（朋月）