一芯6系统，车端大模型！国产芯片黑科技即将上车

贾浩楠 2024-04-30 17:32:01 来源：量子位

贾浩楠 发自 副驾寺智能车参考 | 公众号 AI4Auto

北京车展比车企竞争更激烈的，恐怕就是车的供应链了。

两个大趋势：所有玩家集体拥抱大模型；以及所有品类关键零部件，都在上演和整车一样的“自主超车、替代。”

新的趋势下，有一家公司格外与众不同——

芯驰科技，刚刚坐上了国内智舱芯片“一哥”的位置，还发布了一系列确保持续领先的黑科技。

十亿级参数大模型，怎么上车？

芯驰最新座舱芯片X9CC，以及明年的X10产品，最主要的优势是面向中央计算，并支持大模型的车端本地化部署。

芯驰给出的具体数字，是十亿级别参数的大模型，直接上车。

所以这就有两个问题，首先是为什么大模型要在车端本地部署，以及为什么是十亿级参数？

分别来看，大模型车端直接部署，可以带来座舱交互体验的直接提升。

比如更强大的语音助手直接部署在车端，体验上不再区分“在线”和“离线”，任何时间任何地点，都能做到“有问必答”的强大交互能力。

或者你在车上点燃一支烟，座舱摄像头捕捉到信息后，图像模型首先调用X9CC的计算资源，识别并理解你的动作，之后再由座舱“大脑”（通常是一个多模态大模型）做出决策，向不同MCU给出指令，执行一系列打开天窗、开启空气净化、弹出烟灰缸等等动作，一气呵成，不需要用户单独给出指令。

第二个问题，为什么是十亿级参数模型上车？而不是像ChatGPT那样千亿级参数大模型？

实际上，千亿参数级别的通识类大模型，用户一侧任何终端设备，都没办法配备如此强大的计算资源，能耗受不了，成本也受不了。

你体验的“大模型”，其实都是依赖网络的应用，从来没有任何一个是直接加载在你的设备上的。

智能汽车也是同理，但面临更复杂的问题。首先是任务更复杂，需要综合语音、文字、图像等等；第二是汽车难以保证永久稳定的网络连接。

所以车端大模型本地化、专用化（小型化）和云端配合部署，就成了一个大趋势。

而AI算法公司们在研发过程中发现，几个billion或十几个billion参数的专有模型，处理特定任务其实比规模巨大的通识模型效果更好。

而这样规模的模型，目前对应的就是几十TOPS算力芯片。

所以这也基本确定了芯驰X9CC的参数：上一代X9SP的NPU算力为8 TOPS，而最新的X9CC，算力扩大了3-5倍。

实际上，芯驰CTO孙鸣乐认为，首先是芯片架构、算力的发展促成了大模型的上车趋势，但随后会进入一个软件定义芯片的时代。

即用户、车企对智能座舱的功能需求，以及智能汽车底层电子电气架构的演变，共同决定芯片性能参数。

这也是为何X9CC还在NPU外，还在单个芯片中集成多种高性能计算内核：

24个Cortex-A55 CPU，12个Cortex-R5F CPU，2个NPU，4个GPU，4个Vision DSP，以及支持国密算法的Crypto引擎。

所以，X9CC不仅是一款座舱芯片，更重要的角色是中央计算处理器。

一芯6系统

这也是芯驰X9CC产品的一大独特亮点：

单芯片可支持运行六个独立的系统。根据软件部署，X9CC可以支持各个运算内核在不同系统的灵活配置，合理分配算力资源。

具体来说，这6个不同系统分别是：

负责娱乐导航的安卓、负责液晶仪表的QNX、负责中央网关、智能驾驶的Linux，以及负责智能车控的AutoSAr和信息安全的Secure OS。

芯驰独有的UniLink Framework为多个系统之间提供了高带宽、低延迟的数据交互，以及标准易用的编程接口，大大降低了多系统集成开发的难度。

简言之，X9CC是适应汽车电子电气架构集中化发展的最前沿产品：1个超级大脑，把传统汽车架构中分散的、互不关联模块的计算职能，统一收归中央。

优势除了降低成本之外，更重要的是把以往互不联通的功能相互打通，提升安全、舒适体验。

除了刚才提到的“车内吸烟”的例子，安全性提升还体现在类似车身稳定系统这样的模块，现在可以和智能驾驶系统联通，使用智驾传感器采集到的信息，提前做出预判动作。

当然具体功能由主机厂开发定义，但芯驰X9CC提供了实现基础。

相应的，在X9CC一个大脑之外，芯驰还推出了一系列ZCU芯片产品，形成智能车“1+N”中央计算+区域控制架构。

ZCU的意思是区域控制器，一个ZCU能控制一整类指令，比如车身控制、车身+底盘+动力跨域融合，以及超级动力域控等核心应用场景。

也就是将以往一辆汽车数百个不同且独立的控制模块，整合成如今的数个能通讯能关联的ZCU。

这需要ZCU主控芯片的性能有极大提升，比如芯驰旗舰ZCU芯片产品E3650，采用最新ARM Cortex R52+高性能锁步内核集群，支持虚拟化，非易失存储器（NVM）高达16MB，具备大容量SRAM，以及更丰富的可用外设资源，解决当前整车电气架构设计中遇到的痛点问题，支撑更高集成度、更宽配置的整车电子电气架构实现。

另外，E3650升级了芯驰自研SSDPE（Super Speed Data Packet Engine）硬件通信加速引擎，可实现16路CAN FD同时工作的情况下零丢包，有效降低CPU负载，提升了通信吞吐率。

安全层面，E3650还集成了HSM信息安全模块，满足ISO 21434，Evita Full及以上的信息安全等级，E3650还满足AEC-Q100 Grade 1和ISO 26262 ASIL D功能安全等级。

座舱芯片“一哥”芯驰的产品，早已经突破了智能座舱的范围。

这其实也是自主车芯动摇海外产品统治力的关键要素。

自主车芯『双旗舰』：智驾地平线，智舱看芯驰

刚刚介绍的芯驰X9系列产品，已经成为自主座舱芯片最重要的明星玩家。

据芯驰透露，X9系列累计出货超过300万片。

覆盖了国内市场50%以上的品牌车型，奇瑞、上汽、长安、广汽、北汽、东风日产、东风本田等等都已经量产上车。

规模遥遥领先。相似的地位可以参考专注智驾芯片的自主“一哥”地平线，自主车芯『双旗舰』格局逐渐成型了。

但就和地平线“不是英伟达平替”一样，芯驰也不是高通座舱芯片的平替，诞生在智能车最前沿的研发、消费市场，有独特的优势。

芯驰官方有一句slogan：懂芯片，更懂车。当然不是说说而已，有很直观地例证。

X9系列产品，通过了AEC-Q100和ISO 26262 ASIL B功能安全等级。

前者偏向于生产质量保证，后者偏向于功能安全。

而通过ISO 26262 ASIL B认证的关键，是X9架构中的“独立安全岛”设计：有独立实时处理核心、通讯能力以及所有功能安全所需接口。

极端工况下芯片失灵，也能保证核心功能正常运行。

这就是所谓“车规”。

而8155是消费级芯片的车规改款，设计上不具备相应冗余，所以8155方案中除了芯片本身，还需要一颗来自NXP的ASIL B级别MCU作为安全冗余——成本提高一大截。

而面对传统的车芯玩家，芯驰的优势又体现在对于相同类别芯片，拥有更先进制程（芯驰率先实现22nm MCU量产上车）。

功能更先进之外，芯驰预判对了智能车底层架构进化：X9的能力开始突破“座舱”，配合一系列ZCU芯片产品，在整车电子电气架构层面提供车控、通讯、安全功能的决策和执行机构。

所以，自主座舱“一哥”芯驰科技，技术上专为智能车而生，更重要的是为每一个时代智能车竞争、发展，适时提供最合适的架构级支持。