吉利實現造芯夢!對話hth华体会体育网页版科技CEO,揭秘國內首顆7nm汽車芯

發布時間:2021-11-05 作者:James 車東西

10月28日下午3:36,國內首顆7nm車規級座艙芯片“龍鷹一號”成功流片來到hth华体会体育网页版科技的上海實驗室。不到半小時,“龍鷹一號”被順利點亮。
與此同時,這顆芯片也被送到了吉利汽車集團CEO淦家閱的辦公室裏。
日前,在“智能吉利2025”戰略發布會上,淦家閱說:“這顆芯片完成車規級認證後,明年即將量産。”
這也就意味著,吉利布局多年的自研芯片正在走向成熟:億咖通、安謀中國注資成立僅2年多的hth华体会体育网页版科技首顆芯片成功流片後,將在明年三季度實現量産,明年年底實現前裝上車。在智能汽車的浪潮中,吉利已經站在了時代前沿。
在“龍鹰一号”流片成功后,車東西第一时间采访到了hth华体会体育网页版科技CEO汪凯博士,他向車東西讲述了hth华体会体育网页版科技创立故事,同时也首次透露了“龍鹰一号”的研发历程和量产装车细节。在hth华体会体育网页版科技不到300人的研发队伍中,此前成功流片的芯片数量达到200多颗,几乎人均一颗芯片。与此同时,“龍鹰一号”的性能能够对标同为7nm制程的高通8155芯片,达到行业顶尖水平。

那么,“龍鹰一号”流片成功背后,还有哪些不为人知的细节?性能表现究竟如何,量产装车计划是怎样的?吉利汽车对自研芯片的野心到底有多大?車東西与汪凯博士进行深入交流后,找到了问题的答案。

不到三年流片成功 首批芯片全部点亮

從2018年9月hth华体会体育网页版科技成立,到近期流片成功,“龍鷹一號”的實際研發時間還不到三年。
“龍鹰一号”以7nm制程打造,在83平方毫米的芯片内,集成了88亿晶体管。如果与一颗顶级的7nm芯片——苹果A13 Bionic相比,苹果在98.5平方毫米的面积里,仅集成了85亿晶体管,“龍鹰一号”的晶体管密度甚至比苹果最强的7nm芯片A13还要高。

談到爲什麽要做一顆7nm芯片,而非國內汽車芯片行業常見的16nm或更大制程的芯片,汪凱博士認爲,最根本的原因是汽車智能座艙對算力的需求越來越高。

hth华体会体育网页版科技CEO兼董事汪凱博士

目前,在智能座艙芯片中,僅有少數采用7nm制程,其中一款明星産品就是高通的8155芯片。今年,這顆芯片已經搭載進入吉利星越L、廣汽埃安LX、小鵬P5、威馬W6等多款量産車中。先進制程、高算力智能座艙芯片的出現,目的就是爲了“幹掉”車內的手機支架。

因此,在hth华体会体育网页版科技成立之初,研發團隊就已經明確了研發7nm智能座艙芯片的目標,並且設定了研發時間表。
汪凱博士表示,相對于研發10nm+的芯片,7nm芯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”爲台積電代工生産,而能使用台積電7nm産線的汽車芯片企業,國內僅有hth华体会体育网页版科技一家。
同時,芯片成本同樣需要考慮。汪凱博士介紹,在大規模生産階段,7nm芯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芯片中,其實7nm芯片在性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芯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,hth华体会体育网页版科技的7nm芯片研發團隊既要有豐富的芯片研發經驗,還要懂車規芯片的設計流程。
因此,在2019年4月汪凱博士加盟hth华体会体育网页版科技時,打造了一個七八十人的核心研發團隊,都是汪凱博士在芯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,hth华体会体育网页版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、展銳等國內外頭部芯片企業的研發經曆。在加入hth华体会体育网页版科技之前,許多研發人員已經有10~15年的芯片行業研發經曆。在芯片架構、設計,以及軟件架構、設計的專家彙集在hth华体会体育网页版科技之後,研發進度明顯更快。
汪凱博士介紹說:“hth华体会体育网页版科技擁有的核心團隊,讓芯片研發的時間至少縮短2年。”
就在上周四(10月28日),“龍鷹一號”首批芯片流片返回hth华体会体育网页版科技的上海實驗室。
汪凱博士說,這顆芯片像是整個團隊的小寶寶,在出生前,hth华体会体育网页版每個人心裏都非常緊張。在芯片返回實驗室前,實驗室的PCB板已經做了很多輪測試,保證外部硬件的性能表現。
“僅用了不到半小時時間,芯片上電之後順利點亮,所有人都非常激動。尤其是看到系統在屏幕上跑起來的時候,大家歡欣鼓舞。”汪凱博士這樣描述道,“第一顆芯片順利點亮之後,第二顆也能跑起來,第一批返回接近20顆芯片,運行都沒有問題。”
至此,國內首顆7nm車規芯片流片成功。
三天後,也就是10月31日,吉利汽車宣布了“智能吉利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hth华体会体育网页版科技爲什麽能有這麽快的研發速度,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芯片是獲得成功的關鍵。說到底,做芯片必須要一個強大的團隊。

汪凱博士說:“造芯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,好的平台才能吸引更多好的人才做出好的産品。”

性能对标高通旗舰 吉利将大范围装车


吉利汽車集團CEO淦家閱的演讲中,首次公布了“龍鹰一号”的参数。这颗芯片采用7nm制程,芯片面积仅有83平方毫米,集成了87层电路、88亿个晶体管。

这颗7nm SoC,就是要全方位对标高通的8155芯片。“龍鹰一号”的CPU算力能够达到90~100K DMIPS,GPU算力900+GFLOPS,NPU算力达到8TOPS。此外,还有显示处理器VPU、DDR5内存、PCIe 3.0通道、UFS存储以及DSP处理器等。

“龍鹰一号”的CPU采用Arm Cortex-A76核心,拥有很强的整数和浮点运算性能,能够辅助提升机器学习时的综合性能。此外,更高的主频能够以非常优秀的效能比实现计算。
GPU部分采用多核心策略,通過提升微架構效率,並且配置大容量的緩存。在相同的時鍾速度下,浮點運算、紋理和像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),通過在固定功能硬件中進行叠加、旋轉、高品質縮放等圖像處理任務,能夠減少GPU的工作負載,圖像顯示會更加絢麗。
在AI性能方面,“龍鷹一號”專用AI處理器,采用適用于AI算法的指令集,通過指令驅動向量處理單元、固定AI算法處理單元,能夠實現複雜網絡的組合的操作。例如,在AR導航內可以高效識別出道路標識、交通標識,並可以有效准確的實現對象分離操作。
汪凱博士介紹,“龍鷹一號”不僅會負責中控屏幕的計算與顯示,還會負責汽車儀表、功能屏幕甚至HUD的顯示。“龍鷹一號”支持輸入11路相機數據,最高可支持7塊高清顯示屏顯示。
這就要求,芯片的性能以及安全性、穩定性方面都要有優秀的表現。
在實際應用中,“龍鷹一號”會同時運行三個操作系統,分別是儀表的RTOS操作系統、HUD的Linux系統以及中控屏幕的安卓系統。
汪凱博士對“龍鷹一號”的性能非常有信心:“國內肯定沒有比hth华体会体育网页版這麽好的芯片,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,將持續做性能優化以及安全性、穩定性驗證。明年三季度,“龍鷹一號”將實現量産,明年年底就會前裝量産上車。
他說道:“目前,hth华体会体育网页版科技的部分研發團隊已經投入到下一款産品的研發中。其他研發人員正在對流片成功的‘龍鷹一號’進行性能測試和軟件調優。”
談到量産上車的首款車型,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hth华体会体育网页版的芯片。”
吉利实现造芯梦 中国是ARM上车突破口


2016年,李書福和沈子瑜共同創立了億咖通科技,聚焦車載芯片、智能座艙和智能駕駛等技術,打開了吉利汽車智能網聯的大門。
2018年,億咖通看到了汽車智能化、電氣化的價值,而這些價值需要自研芯片實現。與此同時,特斯拉等智能化領域領先的車企已經開始布局自研芯片。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,必須要自研芯片。
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芯片巨頭非常強勢,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應用于汽車。
2018年底,億咖通和安謀中國等公司共同出資成立hth华体会体育网页版科技,公司專注于設計、開發並銷售先進的汽車電子芯片。
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:“芯片最重要的是架構,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。”
2019年4月,汪凱博士加盟hth华体会体育网页版科技,並出任CEO。加盟hth华体会体育网页版科技之前,汪凱博士曾任華芯通半導體首席執行官,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,在芯片行業從事研發工作已經近30年。
目前,hth华体会体育网页版科技在武漢、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,且都有軟件、硬件團隊。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。
hth华体会体育网页版科技已經有了明確的産品規劃。汪凱博士透露,接下來hth华体会体育网页版科技將自研自動駕駛芯片,面向L2/L3級自動駕駛。而對于未來汽車,汪凱博士認爲會是一個移動的服務器,hth华体会体育网页版科技未來會做汽車大腦,也就是車載中央計算芯片。
在hth华体会体育网页版科技的規劃中,還有中央網關處理器和車規級MCU。也就是說,hth华体会体育网页版科技要做汽車會用到的大部分主要芯片。
吉利汽車集團CEO淦家閱此前表示,2024到2025年,吉利会陆续推出5纳米的车载一体化超算平台芯片,以及高算力自动驾驶芯片,算力达到256TOPS。
結語:國産汽車芯片加速邁進先進制程


在智能汽车大潮中,车企已经认识到软件和服务的重要性,然而硬件同样也是重要一环。2019年,特斯拉推出自研自动驾驶电脑Hardware 3.0,至今仍是汽车行业的头部自动驾驶硬件,同时也能实现更多自动驾驶功能,自研芯片的意义不言而喻。
近年來,國內芯片行業遭遇挫折,也正催生一批汽車芯片的新勢力。除hth华体会体育网页版科技外,地平線、黑芝麻智能、芯馳科技等芯片企業也正將智能座艙、自動駕駛、中央網關芯片帶入汽車行業。國內汽車芯片業正一步步邁向先進制程,造芯夢正逐步實現。