华体育官方网站-芯粒(Chiplet)技术如何开辟智能汽车算力竞赛发展新路径?
2023-10-31



• 智能汽车算力比赛已现峥嵘,后摩尔时期的芯片厂商路在何方?• 时不再来,中国车载芯片企业正在突起,谁能领跑?• Chiplet赋能嵌入式高机能计较,智能汽车若何获益?最近几年来,智能汽车行业对年夜算力芯片的需求敏捷增加,可是昂扬的芯片本钱令很多车企望而生畏,影响了汽车智能化成长的速度。与此同时,一种名为芯粒(Chiplet)的手艺忽然火了起来,这类手艺经由过程将一颗年夜芯片拆分成若干小芯片,再从头封装在一路,可以或许年夜幅下降年夜算力芯片的本钱,用相对传统的工艺实现乃至跨越更进步前辈工艺所能到达的性价比。芯粒手艺可否解决智能汽车的算力瓶颈?专家们对此众口纷纭,有不雅点认为芯粒(Chiplet)手艺其实不合适汽车市场,这类不雅点是不是公道?焉知特殊采访了芯砺智能开创人兼CEO张宏宇,作为智能汽车芯片范畴的先行者,其环绕当前行业热门问题分享了以下不雅点。算力比赛:后摩尔时期路在何方?汽车智能化的素质是软件化。将来的智能汽车无不高度依靠在软件,而软件界说汽车的根本是高机能芯片。在智能汽车赛道的白热化竞争中,算力不足已成为一个首要瓶颈。英伟达方才发布了一则颤动性新闻,推出其2000 TOPS算力的DRIVE Thor-X中心计较平台芯片;高通也不甘示弱,紧随厥后发布了划一级算力的Snapdragon Ride Flex芯片。这标记着智能汽车的算力比赛正式拉开帷幕。但在后摩尔时期,年夜算力芯片的研发和制造本钱居高不下,一款5nm芯片的研发费用已跨越5亿美元,3nm的研发费用跨越15亿美元。工艺方面,英伟达的Thor-X采取台积电4nm工艺制造,其价格可想而知。另外,年夜算力芯片的面积不竭增年夜,良率随之降落,价钱不竭飙升,令车企叫苦连天。反不雅中国智能汽车市场,浩繁车企的剧烈竞争使产物差别化、多样化愈发突显,陪伴市场需求碎片化,芯片设计者没法摊薄制造和研发投入,加倍制约了国产年夜算力芯片的成长,加重了汽车行业对进口芯片的依靠。后摩尔时期,半导体行业若何破解连结低本钱的同时又能知足不竭增加的年夜算力需求困难?谁又能担此重担?时不再来,汽车年夜算力芯片机遇闪现面临算力需求愈来愈年夜、芯片本钱愈来愈高的客不雅情势,半导体行业需有引领者自告奋勇,以开放、立异的思绪斥地智能汽车算力比赛的成长新路径。2021年11月,清华年夜学电子工程系90级科班身世,具有25年国际化企业SoC产物研发和治理经验的张宏宇一手开办了芯砺智能科技(上海)有限公司(以下简称:芯砺智能),担当起操纵芯粒(Chiplet)手艺斥地车载年夜算力芯片成长新路径的任务。作为全球首家操纵芯粒手艺研发车载年夜算力芯片的高科技草创企业,芯砺智能致力在成为智能汽车平台芯片的全球带领者。比来半年内,该公司取得了近3亿元天使轮和财产轮融资,公司的产物研发节拍延续提速。芯砺智能CEO张宏宇在接管采访时暗示:“对半导体财产来讲,此刻确切是一个百年难遇的好机遇,特殊是智能汽车芯片范畴,亟需可以超出摩尔定律的手艺立异,而Chiplet是最具有实现性的选择。”

image.jpg芯砺智能开创人兼CEO张宏宇

初心不改,肩负任务再度出山建立芯砺智能,已是张宏宇的第三次创业,1999年他在美国插手草创的掌微科技(Centrality),做的是车载导航文娱系统的SoC芯片,可以说是吹响了汽车智能化的第一声军号。并且公司做得很是成功,到2007年已做到全球市占率第一(跨越70%),年出货量跨越1000万颗车规级SoC芯片。也就是在那一年,掌微被美国上市公司SiRF以快要3亿美元的价钱收购。2015年,赛灵思(Xilinx)找他去负责SoC研发部分,由于这个部分的前任带领人去了特斯拉,和AMD的架构师Jim Keller一路为特斯拉开辟FSD芯片。他在赛灵思办事五年,做了两代高机能计较平台芯片产物 -- 16nm Ultrascale+™和7nm Versal™,都经由过程了车规和功能平安认证,也让张宏宇堆集了更多经验。“赛灵思让我有幸回到车载芯片这个行业,而且从高机能计较平台的角度去从头审阅和思虑。”张宏宇说。近几年,异军崛起的特斯拉成为汽车智能化的前驱,在汽车电子电气架构方面率先实现了中心计较平台和软硬件分手,可以或许经由过程OTA长途进级体例不竭更新汽车软件和改良用户体验。特斯拉用IT手艺从互联网财产视角倾覆了百年间几近原封不动的汽车财产和传统贸易模式,给汽车行业带来了新生。这让张宏宇又一次看到了机遇。假如要往软硬件分手、软件界说汽车标的目的成长,硬件就必需采取中心计较架构,并能供给足够的算力。放眼看,此刻全球还没华体育下载app有一个特殊合适年夜算力车载中心计较平台的芯片产物。相时而动,当机立决。2020年,张宏宇分开赛灵思,最先规画又一次创业。独辟门路,对准智能汽车芯片算力瓶颈靶心张宏宇认为,芯片厂商的成功取决在产物界说可否知足市场的需求。市场中有很多车企,必然会有各自分歧的要求,特殊是中国市场很是多元化,有一些激进者,但愿采取最年夜算力的芯片;也有些循序渐进,方向在采取中低算力芯片。每一个车企的分歧车型也有分歧条理的需求。对芯片公司来讲,固然但愿可以或许知足年夜大都客户的产物需求,要做到这一点,就需要有可以便利扩大算力的架构和相对通用的平台。但从车企角度来看,每家都但愿有本身特点的差别化方案,所以二者是矛盾的。怎样解决呢?“要解决这个矛盾,芯片的架构设计必需有两个特点。第一,有足够的通用性和可扩大性,可以或许对分歧的客户需求有很好的顺应性;第二,有足够的矫捷性,可以或许针对一些特定客户的需求实现必然水平的定制。”张宏宇暗示。举例来讲,不管是智能座舱仍是智能驾驶,客户对算力的需求都不尽不异。换句话说,市场对芯片的CPU、GPU和NPU等算力单位的设置装备摆设都存在很是多样化的需求,仅仅依托少数几款芯片没法知足。同时,每款芯片的销量也相对有限,难以摊薄研发本钱,致使芯片价钱居高不下。明显,传统的手艺线路存在较着的瓶颈,没法有用供给算力的扩大性和矫捷性,来知足智能汽车市场的多样化需求。是以,芯砺智能选择了Chiplet作为实现中心计较平台芯片的焦点手艺线路。高潮涌动,Chiplet可否冲破摩尔定律天花板?在曩昔数十年傍边,仰赖在摩尔定律,算力需求的增加并没有对芯片的价钱发生直接的压力。现在,摩尔定律已逐步掉效,依托更进步前辈的工艺已没法下降年夜算力芯片的昂扬本钱,是以Chiplet手艺获得了愈来愈多芯片厂商的青睐。可是,Chiplet在超出摩尔这条路上到底能有多高文用呢?张宏宇认为:“感化很是年夜,并且是将来几年真正可实现的超出摩华体育app官网登录尔定律的一条路。”后摩尔时期,Chiplet是被寄与厚望的异构集成手艺。它是在封装中集成多个分歧功能的小芯片(裸片),这些小芯片可以采取分歧架构乃至分歧工艺,所以叫异构集成。之所以说Chiplet最实际,是由于其在办事器范畴已成功利用,AMD在曩昔5年中营业成长得很是好,缘由就是Chiplet做得好。Chiplet解决了办事器范畴最早碰着的扩大性和算力瓶颈的问题。好比,本来CPU是8核、16核、32核,此刻是64核、128核,假如用单芯片,芯片会愈来愈年夜,愈来愈贵,乃至没法制造。为此,办事器芯片供给商率先改变体例,将年夜芯片拆成小芯片再拼装,用进步前辈封装和异构集成来解决问题。固然,Chiplet也不克不及跟进步前辈封装完全划等号,并且进步前辈封装在车载芯片的靠得住性方面还没有获得验证,本钱也相对较高。进步前辈封装概念触及硅片设计和晶圆制造,分歧的小芯片经由过程硅中心层实现互连,中心用TSV(过孔)互连,挑战很年夜。何况,今朝具有范围化进步前辈封装出产能力的,只有台积电、英特尔、三星等少数厂家。张宏宇说,Chiplet完全可以经由过程传统封装来实现,从而知足车载芯片靠得住性和本钱节制的要求。固然,这需要在Chiplet互连手艺上有必然的立异。芯砺智能在这方面有自立研发的IP,来下降对封装手艺的要求。另外,要真正做好Chiplet,还要有立异的架构设计。芯片拆小后带来的直接益处是良率晋升,由于芯单方面积越年夜,良率就越低;良率越低,本钱就越高。把芯片拆小解决了产物良率问题,下降了本钱。不外,客户要的不但仅是更低的本钱,还需要更高的性价比。本钱降落是功德,但芯片拆分以后机能也会降落。由于一颗芯片内部的通讯效力必然比多颗芯片之间的通讯效力要高,所以拆成小芯片后要保持机能的不变也是一个困难。要解决这个问题,起首是从架构设计上解决怎样“拆”,像厨子解牛那样充实领会分歧的系统架构和数据流,知道在哪里下美金;然后才是“合”的问题 -- 采取公道的互连和封装手艺进行集成。贵在立异,Chiplego(芯砺)斥地算力比赛新路径芯砺智能独创的Chiplet互连手艺能供给高带宽、低延迟的片间(die-to-die)互连总线,连系立异的嵌入式高机能计较平台(eHPC, embedded High Performance Computer)芯片架构,可操纵相对成熟的半导体系体例造和封装手艺,冲破对进步前辈工艺的依靠。eHPC平台首要针对需要高算力和低本钱的新兴需求。原本二者是矛盾的,由于高算力一般意味着高本钱,像办事器芯片;低本钱一般就意味着低算力,像移动计较芯片;假如像车载算力平台芯片那样,既要高算力又要低本钱,就需要立异的eHPC架构和Chiplet手艺来实现。车载中心计较平台芯片的性价比很主要,生态也很主要,后者决议芯片是否是好用。任何产物要让客户愿意买单,二者缺一不成。假如用Chiplet实现芯片异构集成,同时把底层软件和东西链集成好,客户拿去今后,只要把上层软件和算法放上去跑就够了。分歧算力设置装备摆设的系统软硬件根基上可以或许兼容,不管是2000TOPS仍是100TOPS的NPU算力,不管是10TFLOPS仍是1TFLOPS的GPU算力,客户都不需要改变其开辟情况。如许,既简化了系统集成,又能便利利用立异。芯砺智能的产物是车载中心计较平台芯片,手艺线路是Chiplet异构集成,秉承的是一种开放的心态:Chiplet所集成的多颗小芯片纷歧建都是本身的,可以开放此中一部门,就像特斯拉中心计较平台方案中有自研的FSD芯片,也有其他厂商的芯片那样。“我们要做的是赋能全部财产,不克不及单打独斗,芯砺智能的Chiplet互毗连口可以开放给更多的厂商利用。”张宏宇说。孰轻孰重?半导体企业的“年夜”与“强”半导体企业若何才能做年夜做强呢?张宏宇认为:“半导体企业最主要的是做强,做强了才能做年夜,做年夜了未必能做强。”假如依托国产替换,也许可以或许解决从0到1的问题,但要解决企业从1成长到100的问题,起首必需依托过硬的产物,才可以或许在剧烈竞争的市场上保存下来,然后再经由过程不竭堆集的手艺优势,慢慢博得愈来愈年夜的市场份额。“做企业不克不及太急功近利,要扎扎实实成立一些差别化的焦点竞争力,这需要花时候,光靠买一些手艺不成能做强做年夜。”他说。据张宏宇介绍,今朝公司成立还不到一年,已有150多人的团队,到年末将接近200人。在产物研发进度方面,速度最少比国外年夜公司快一倍,由于团队既有丰硕的实战经验,又有昂扬的斗志和拼搏精力。“芯”笃行远,赋能智能汽车高效更“芯”换代Chiplet手艺线路兼具矫捷扩大、下降本钱、提高良率和加速产物上市等优势,是公认的后摩尔时期半导体财产针对年夜算力芯片的最优解之一。在财产链上下流企业的配合鞭策下,Chiplet正在不竭扩年夜其贸易利用邦畿。芯砺智能对智能汽车市场的需求有本身独到的看法,并具有一系列差别化的焦点竞争力,特殊是在Chiplet等焦点手艺方面的积淀和立异。不但有进步前辈、开放的并行计较架构、算力内核和高效、完全的东西链,并且与生态合作火伴紧密亲密协同,可以或许为客户供给具有差别化特点、矫捷可定制、全球领先的车载年夜算力平台芯片和解决方案。在智能驾驶、智能座舱和舱驾一体等分歧利用、年夜跨度差别化需求高速增加确当下,芯砺智能正在帮忙智能汽车财产高效地更“芯”换代,斥地智能汽车算力比赛的成长新路径!

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