车规级芯片、手机芯片、电脑芯片比较

在汽车新四化（电动化、智能化、网联化、共享化）的当下，尤其是对于智能化和网联化，车规迹芯片，无疑是最基础的硬件底座 (座舱操作系统，无疑是最基础的软件底座) 。本文对车规级芯片进行的梳理，让大家对此有基本的了解。

车规级芯片的分类

按功能划分，车规级芯片分为控制类、功率类、传感器和其他类；目前各类芯片巨头均大多来自国外厂商。

控制类芯片包括AI芯片和MCU（单片机）芯片，我们常说的车规级芯片更多的是指AI芯片，属于系统级的SOC芯片，性能最为强大。

所谓AI芯片，一般是指集成了CPU、图像处理GPU、音频处理DSP、深度学习家督单元NPU+内存+各类I/O接口的SOC芯片。这类芯片一般用于新势力和传统车企高端车型的自动驾驶和智能座舱模块。

下面介绍的就是SOC系统级的AI芯片。

国内外车规级芯片厂商介绍

讲车规级芯片，无疑需要讲到相关的企业。整体来说，国外传统巨头芯片厂商优势明显，但近年来国内外新势力在该领域也迅速崛起，成为一个不可忽视的力量。

1.1国外芯片巨头与新势力

传统的半导体芯片代表企业有高通、英伟达、TI、NXP、瑞萨、恩智浦、德州仪器等头部企业；

高通数字座舱芯片SA8155P，7nm制程，算力1142GFLOPS，树立了高性能座舱芯片的标杆；

厂商	型号	制程	内核数	算力
高通	SA8155P	7nm	8核	1142G FLOPS
英伟达	Tegra X2	16nm	-	1.33T FLOPS
瑞萨	R-Car H3	16nm	-	-
恩智浦	i.mx8	28nm	-	-
德州仪器	Jacinto 7	28nm	-	-

仅高通的芯片支持5G、wifi6以及蓝牙5.0。

注：FLOPS，浮点运算计算，意思是每秒运算次数，是衡量芯片CPU运算速度的指标。S是秒，不是复数。举例：

一个M FLOPS（megaFLOPS）等于每秒一百万（106）次的浮点运算；
一个G FLOPS（gigaFLOPS）等于每秒十亿/十亿（109）次的浮点运算；
一个T FLOPS（teraFLOPS）等于每秒一兆/一万亿（1012）次的浮点运算；
一个P FLOPS（petaFLOPS）等于每秒一千兆/一千万亿（1015）次的浮点运算；
一个E FLOPS（exaFLOPS）等于每秒一百京/一百亿亿（1018）次的浮点运算。

同时，随着座舱内对于语音、视觉感知、网联通信等需求的重视和对应功能的被不断被

打造出来，车厂对AI技术的需求日益旺盛，AI在车辆中的作用日益重要。

在此背景下，AI芯片新势力和消费电子领域的半导体巨头纷纷入场。

2020年在CES上，三星电子推出Digital Cockpit 2020数字座舱，利用三星Exynos Auto V9处理器，搭载Android10操作系统，支持车内8个显示器和8个摄像头，实现多程序同时运行。这款搭载8个ARM Cortex-A76内核的8nm制程的处理器，将率先量产于奥迪2021年推出的新车上。但不支持5G、wifi6以及蓝牙5.0

厂商	型号	制程	内核	算力
三星	Exynos Auto V9	8nm	8核	-

特斯拉

特斯拉自研的Tesla FSD芯片是较早的专门针对车载场景设计的。

厂商	型号	制程	内核	算力
特斯拉	Tesla FSD	14nm	-	72TFLOPS

1.2国内芯片崛起力量

代表厂商有华为、地平线；

华为的实力不可忽视，但由于美国的打压，高端的巴龙芯片无法推进。目前华为最先进的是由中芯国际代工的麒麟710A芯片，14nm工艺，8核，且不支持5G、wifi6以及蓝牙5.0。

地平线7.29号发布了征程5芯片，算力高达128TOPS；

比较车规级芯片与手机芯片、笔记本电脑芯片比较

联系：

目前的车规级芯片，更多的是从手机芯片移植而来；比如，高通的SA8155P车规级芯片的原型是高通骁龙8155，从骁龙8155微调而来，算力和性能和8155稍微偏弱；两者都是SOC系统级芯片。

在车规级芯片推出之前，车厂一般直接采用手机芯片作为汽车的大脑。

区别：

1.长效性

虽然不管什么类型的芯片都需要考虑性能、功耗和成本，但对于车规级芯片来说，在稳定性、安全性上的要求更高，这是和手机芯片的最大区别。因为车规级芯片需要面对更加恶劣的环境，比如一般车辆要使用10-15年，对应的车规级芯片的使用寿命需要10-15年；而手机一般的使用寿命只需要4-5年。

这意味着在车规级芯片的设计环节，需要更多地考虑前瞻性，要满足客户在未来15年的需求，同时，还要支持软件的迭代升级。

2.安全性

包括功能安全和信息安全。

1）首先在功能安全上，举个例子，如果手机死机了可以重启，虽然会影响用户的使用体验，不会给用户带来其他的影响。而对于车规级芯片来说这是无法接受的，试想如果汽车的系统死机了，很有可能就会带来安全隐患甚至安全事故。

因此，在车规级芯片的设计环节，需要从架构、设计和生产三个环节严把安全关。比如在架构方面，车规级芯片需要有独立的安全岛设计，在关键模块、计算模块、总线、内存等方面，有需要有ECC、CRC的数据校验，保证更高的安全性。

2）在信息安全方面，车联网让汽车成为一个与多方实时连接的一个终端。更多的连接意味着更多的风险，因此车规级芯片的设计要充分考虑数据加密，避免数据的泄露以防被黑客攻击。

目前车规级芯片最成熟的工艺是16nm，和14nnm是同一代的工艺。

普通的笔记本电脑芯片在性能、长效性、安全性方案介于两者之间。一般而言，车规级芯片的要求是最高的。

参考资料：

http://www.elecfans.com/d/1475627.html

https://new.qq.com/omn/20210318/20210318A0C0J800.html