芯馳講解一芯多屏趨勢下智能座艙芯片的創新與應用（上集）

11月3日，芯馳科技在智東西公開課開設的「芯馳科技汽車芯片系列公開課·智能座艙芯片專場」已順利完結，芯馳科技資深產品市場總監金輝圍繞《一芯多屏趨勢下，智能座艙芯片的創新與應用》這一主題帶來了直播講解。

本次講解分為主講和Q&A兩個環節，共分為上下兩集，將從以下4個方面展開：

汽車EE架構演進與智能座艙進化

智能座艙技術趨勢及挑戰

芯馳智能座艙X9系列芯片解析

芯馳座艙應用和生態

本集內容為：

汽車EE架構演進與智能座艙進化

智能座艙技術趨勢及挑戰

汽車EE架構演進與智能座艙進化

關于整個汽車電子電氣架構的集中化演變，實際上汽車電子電氣架構已經進行了一次演進，即從第一代獨立的ECU分布式架構向域控制器架構演進。如上圖左下角所示，現在主流架構有3-4個域，包括智能駕駛域、智能座艙域、車控域、智能網關域等，每個域都由一個高性能的域控制器管理。

接下來會進一步融合成一個中央計算。這個階段的實現時間每家估計的都不一樣，我們認為在2030年前后。在這個過程中，可能會存在一個融合的過程，即不同域之間合并，產生跨域融合，比如艙泊一體就是座艙和泊車一體，或艙駕一體，這是目前的發展態勢。

針對這個演變，芯馳科技也提出了芯馳中央計算架構SCCA 1.0版本。如上圖所示，可以看到中間綠色部分是三個高性能的域控制器，分別是X9，V9和G9。X9是智能座艙中央計算，V9是自動駕駛中央計算，G9是智能SOA中樞網關。五個黃色部分是區域控制器，它由一個高性能的處理器，即E3組成，以此構成整個中央計算架構。圖中藍色的小圓圈，作為輸入時，它可能是一個傳感器；作為輸出時，它可能是一個執行器。

現在軟件定義汽車，導致整個智能汽車的復雜度幾何級提升。特別是座艙系統日益開放之后，移動端應用大批量向座艙進行遷移，所以在單個芯片上的操作系統數量會是以前的3~5倍。同時，由于以前一個中控可能只運行一個系統，支持一塊屏幕，而現在的座艙需要支持多個操作系統、多塊屏幕，好處是整個應用程序會是傳統汽車的50~100倍，但也導致了整個軟件定義汽車的復雜度呈幾何級提升。

如上圖所示，是未來智能科技座艙的各種場景，可以看到包括傳統的中控娛樂導航、液晶儀表盤、行車記錄儀、獨立后排娛樂，還有抬頭顯示、360度環視+自動泊車輔助，語音助手也必不可少，同時也會有駕駛員監測系統以及乘客監視系統、虛擬空調面板等等。

既然智能座艙有如此多的場景需求，它實際上也會面臨著許多變革。首先是多用戶，座艙需要同時支持多個用戶：駕駛員，副駕以及后排，每個用戶都需要獨立身份，比如后排乘客需要看愛奇藝，他可以用自己的身份來登錄系統；第二是高可靠性，座艙在集成了儀表、環視和DMS等系統之后，就不再是一個傳統的娛樂導航系統，它需要充分考慮系統軟硬件設計，保證可靠性；第三是響應快，當交互方式變得更為豐富的時候，需要系統能夠做出更為迅速和精準的響應，例如語音交互，如果喚醒和識別不能及時完成，用戶體驗將會大打折扣；最后是高安全，這里的安全主要指信息安全和數據安全。在高可靠性方面主要指的是功能安全，即不能出故障。

智能座艙技術趨勢及挑戰

有了這些變革之后，對座艙芯片的技術發展也提出了相應的要求：

首先是多系統，即一個芯片可能要有多個系統。從安全性角度考慮，虛擬儀表需要采用QNX或者Linux系統；從軟件生態角度考慮，中控導航、副駕娛樂、后座娛樂則需要采用Android系統，需要做到在同一個硬件上運行多個操作系統，同時保證每個系統的完整性和獨立性。

第二點是高性能。只有高性能，才能夠確保對所有操作的快速響應。

第三點是功能安全。因為座艙系統的軟硬件復雜度提升，所以對系統的穩定性提出了更高的要求。

最后一點是數據安全。在一個多用戶的系統中，每個用戶都有私有的數據和敏感信息，大家都希望自己的隱私被保護。

因此，這對整個智能系統的軟硬件設計帶來了一些挑戰。比如需要有足夠的CPU和GPU性能，這里面不允許有架構設計瓶頸；需要有真正的硬隔離和硬件虛擬化支持；同時，還要專門為座艙設計一些顯示和處理單元；最后是要有真正獨立的安全島MCU子系統，這里面要強調它的電源、時鐘、PLL、外設要獨立，要支持AutoSAR MCAL。

關于芯馳科技

芯馳科技專注于為未來智慧出行提供高性能、高可靠的車規芯片，是國內首個“全場景、平臺化”的芯片產品與技術解決方案提供者。

芯馳科技芯片產品和解決方案覆蓋智能座艙芯片、智能駕駛芯片、中央網關芯片和高性能MCU芯片四大業務，涵蓋了未來汽車電子電氣架構最核心的芯片類別，從而實現“四芯合一，賦車以魂”。芯馳的車規芯片已實現大規模量產，服務客戶超過260家，覆蓋中國90%以上的車廠。

關于芯馳科技 四證合一

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