新·知丨车载娱乐系统“心脏”-SOC芯片

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前言

近日,德西威与地图标注旗下杰发科技签订合作协议,双方将在汽车电子领域开展深度合作,德赛西威全新一代产品,将采用杰发科技最新研发落地的、完全自主设计的车规级高性能SoC芯片产品,推动国内自主汽车电子芯片品牌发展。

合作引发了广泛关注,后台也有一些小伙伴想了解SoC芯片具体具备哪些能力,后续我们会对杰发科技的SoC进行更加具体的解读,本期新知,我们就先从广义的角度带大家一起了解一下SoC!

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SoC芯片解读

SoC(System on Chip)又称系统级芯片从狭义角度讲,它是信息系统核心的芯片集成,是将系统关键部件集成在一块芯片上; 从广义角度讲,SoC是一个微小型系统,如果说中央处理器(CPU)是大脑,那么SoC就是包括大脑、心脏、眼睛和手的系统。SoC芯片是一种集成电路的芯片,可以有效地降低电子/信息系统产品的开发成本,缩短开发周期,提高产品的竞争力,是未来工业界将采用的最主要的产品开发方式。

图为杰发科技自主研发SoC芯片-AC8015效果图

SoC的定义多种多样,内涵丰富、应用范围广。一般说来, SoC也称片上系统,意指它是一个产品,是一个有专用目标的集成电路,其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。同时它又是一种技术,用以实现从确定系统功能开始,到软/硬件划分,并完成设计的整个过程。

SoC广泛的应用于多媒体、通信、IOT(物联网)等领域,其中因为多媒体需要从功耗、面积等多种因素综合考虑,所以,芯片的集成度也更高,相应的难度也就越大,下面,我们就重点介绍一下车载多媒体的分类。

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车载娱乐系统IVI

所谓车载多媒体,其实就是车载综合信息处理电子设备,我们一般把这类设备统称为车载娱乐信息系统In-Vehicle Infotainment,IVI

随着汽车电子的不断进步,IVI也经历了几个阶段的演化

第一阶段,最初的IVI,只有电台或者磁带唱片、CD;

第二阶段,可以通过USB接入U盘,手机播放音乐,通过蓝牙接听电话;

第三阶段,可以通过手机镜像,在车端直接使用手机里的一些APP。主要是Apple Carplay, Android Auto, Welink,Carlife 等等。

第四阶段,车开始通过独立的调制解调器或者手机发送的热点wifi连入互联网,可以进行车辆数据监控,实时导航,网页浏览,直接使用车载APP。并且可以通过手机APP对车辆进行远程监控和操作。

图为部分主流智能座舱示意,图片来自佐思汽车研究

可以看出,随着智能网联化的发展,通过搭载更大更多的屏幕,更强大的实时运算能力以及整合更多的传感器信息,“整车信息娱乐系统”可以实现越来越多的功能。

用户对汽车智能座舱的需求从最初的听歌、导航到现在的车联网,随之而来车载屏幕从简单的中控,已经扩展到包括仪表盘、副驾驶、后座、电子后视镜、倒车镜、HUD(平视显示器)天窗及车窗投影等多种表现形式。除硬件不断更新迭代之外,功能方面也增加了包括手势识别、人脸识别、驾驶行为监控、360度全景影像、AR HUD、语音本地识别、与仪表或其它屏互动等。

未来,部分ADAS(高级辅助驾驶)功能,如行人或车辆障碍物警告也会慢慢放入智能座舱领域,同时智能座舱电子的连接也会更多,包括V2X、WIFI、蓝牙、4G、T-BOX,高精度地图等。

不难看出,汽车智能座舱领域迭代速度开始像手机一样快速,产品生命周期越来越短,竞争越来越激烈。而这些研发成果之所以可以快速落地,作为IVI算法的核心组件,SoC在其中发挥着非常重要的支撑作用。

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车规级SoC设计难度

所以,随着IVI设计的复杂度的提高,模块的增多,要找到它们中间最佳的互动可能性,必须通过芯片设计与产品更充分地验证才能找到最优方案,这背后其实是对SoC设计能力、产品质量和研发周期的更高要求,因此,我们把SoC 的主要设计难度总结为以下几方面

1. 高标准的严苛要求
因为应用于车端,SoC需要比消费类芯片通过更加严格的测试,符合AECQ-100的认证标准,这就要求车规芯片在环境恶劣如电磁干扰、电源不稳定的情况下依然能运行稳定。
2.低功耗的广泛使用
因为未来新能源汽车是很大的趋势,在处理能力不断提升的过程中,对各个组件的低功耗要求也会越来越严格。所有的SoC都要必须在设计中考虑低功耗问题,使得电子产品的待机时间更长。在SoC设计中采用门控功耗和门控时钟技术成为使用最广和效率最高的功耗节省方式。验证规划需要确保在所有功耗模式下电路的行为皆正确,其复杂程度和验证负荷可想而知。
3、芯片安全要求的提高
对于汽车电子来说首先是功能安全。系统的突然失效不能伤害到芯片,而这种失效在汽车和航天产业尤为突出。即使芯片经历了突发事件,也要确保这些芯片不受损坏。这种种高安全要求都对验证提出了新挑战。
4、软硬件协同验证的挑战
在传统的PC世界,硬件和软件总是非常容易区分清楚,因此软件验证和硬件验证也在各自独立的流程中进行,楚河汉界异常明确。然而科技进步使得这种界线变得越来越模糊,甚至在许多的情形下,硬件和软件已经密不可分,比如智能手机和智能汽车。没有相应的固件和软件运行,有些芯片模块根本无法得到期望的电路行为,
SoC需要集成度非常高地处理音频、视频、蓝牙等等不同媒介的信息。系统的复杂对芯片验证开发带来了很大的挑战,这就要求芯片必须与软硬件一起不断地联合测试,无缝连接,这对整体的方案设计来说也是一个极大的挑战。

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杰发科技SoC芯片

汽车作为耐用消费品,其产品寿命至少十年以上,那针对车用电子元器件,车厂也要保证至少十年以上的供应链管理,这对于芯片厂商来说,是一个漫长而艰巨的挑战,杰发科技凭借优秀的产品及客户服务能力,积累了丰富的售后服务经验,具备了为客户提供长周期售后服务的能力,从而赢得了广大主流车厂及诸如德赛西威等优质Tire1的信赖,目前采用AutoChips SoC芯片的车型,已覆盖全球140多种,截止到2019年,SoC芯片累计出货量超6000万套片,占领国内同行业领先地位。我们认为之所以获得客户的信赖,杰发科技SoC芯片研发主要具备以下几个特点

1. 兼容性强因为主打高集成度,杰发科技的 IVI 芯片主打高集成度,传统的解决方案中往往包括导航、DVD、音频等多个模块,而杰发能够将多种功能集成到一颗芯片中,提升了性价比和系统良率。

2. 软硬一体除了交付芯片本身以外,同时交付解决方案,为用户带来极大便利。

3. 丰富的连接技术可连接包括导航卫星系统、V2X、WIFI、蓝牙、4G、T-BOX,高精度地图等不同规格的组件。

4. 生态拓展率先支持手车互联、专业音响效果,和自主MHL(移动终端高清影音标准接口)回控技术,为智能座舱的设计带来更多可能性。

结语

如果说,在传统车的时代,IVI是属于锦上添花的配置的话,那么在新能源汽车与万物互联系的今天,IVI已经越来越多地影响到消费者的驾驶体验甚至驾驶安全了。

此次杰发科技与德赛西威的合作,相信只是个开端,未来,我们也将与更多的合作伙伴一起在智能座舱领域不断创新和突破,相信除了对自身Soc架构设计成果的进一步验证之外,也将会有更多深度的系统应用整合方案出炉,从而进一步打开我国自主汽车电子芯片行业发展的“新”局面!

如何把自己的门店或公司标注到地图里面。其实很简单:



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