贾建龙：用“芯”驱动软件定义汽车和未来电子电气架构

2020年10月21日-10月22日，由中国汽车工业协会和Xi市人民政府联合主办的“2020中国汽车供应链大会”(原“中国汽车零部件产业年会暨高峰论坛”)在陕西省Xi市举行。本届供应链大会的主题是“培育新机，探索新篇，开启新机遇——助力打造安全可控汽车产业链”，探讨“十四五”规划思路，掌控产业形势，分析全球汽车供应链发展趋势，助力打造安全可控汽车产业链。其中，南京新驰半导体科技有限公司技术市场高级总监贾在10月22日上午举行的“产业链新兴领域领先优势培育”主题论坛上发表了精彩演讲。以下为现场演讲实录:

南京新驰半导体科技有限公司技术市场高级总监贾:首先，我很幸运也很高兴在2020中国供应链大会上与大家分享新驰的进展。同时，我也会用核心驱动的软件来分享和讨论汽车的定义和未来的电子电气架构。首先，我们来看看软件定义汽车会带来哪些变化？我们看到现在软件越来越复杂，这也推动了整个汽车电子电气架构从分立架构到域控制器的发展。高性能车规SoC面临的挑战之一是多系统。现在一个芯片需要运行不同的操作系统，包括Android，甚至在上面运行一个虚拟化的架构。对于芯片来说，既要支持多个系统，又要保证每个系统的完整性和独立性及其功能安全性。第二，场景多。现在车载控制器的应用场景比以前多了很多，功能也随着外接设备的不同而变化。对于芯片来说，需要能够灵活适应这些不同的应用场景。第三，高性能，现在对高性能的追求越来越强烈。我们的用户希望在车上能体验到像我们手机一样的用户体验，这将不断提高芯片的性能和要求。对于芯片来说，不仅要提供CPU的计算能力，还要提供GPU的计算能力和AI的计算能力。第四，功耗低。随着整体性能的提升，它带来的挑战是强计算能力和高功耗。如何从芯片的角度平衡性能和功耗的挑战，对我们芯片公司来说也是一个非常大的挑战。南京新驰半导体科技有限公司成立于2018年6月。在汽车仪表芯片的设计和开发中，我们强调高可靠性和高性能。目前，我们的产品涵盖智能驾驶舱、智能驾驶、智能网关等应用领域。今天我们公司已经逐渐获得了业内主流车企的认可，包括一些一流的供应商，接下来我给大家汇报一下。这是我们的高性能汽车仪表SoC平台。首先是功能安全。作为一款车规芯片，高可靠性是最前沿的，也是一个基本原则。我们在芯片中集成了一个高可靠性的独立安全岛。二是信息安全。随着车联网的普及，信息安全变得越来越重要。在我们的芯片中，集成了高性能的安全处理器和加解密引擎，我们支持国家机密标准。三是灵活配置，这也是为了满足车厂一级供应商对不同车型配置、不同成本的需求。第四个是针对应用优化的核心智能引擎，我们的芯片中还内置了一个高性能的Smart智能引擎，包括一个高速高效的处理引擎。首先，我们来看看计算。对于芯片来说，性能是最重要的。我们目前采用先进的多核异构计算架构。在芯片中，我们集成了一个高性能的CPU。事实上，我们的CPU也采用了最新的ARM架构，可以更友好地支持我们现有汽车的需求，包括……g AI的多频输出和加速。第二个是GPU，也就是图形处理。现在用的是最新一代的GPU，支持OpenGL，OpenCL等等。第三个是AI。除了视觉和语音，我们还集成了高性能的AI引擎，通过它我们可以进行人脸识别、手势识别等。同时也可以实现语音唤醒的功能，不占用CPU。客户可以在高性能异构计算架构上根据自己的需求选择合适的计算单元，全面提高整个系统的效率。高能智能加速引擎，我们有四个方面。首先我们去看CV引擎，我们会去看内置的CV引擎，因为我们看到的是计算中最新的域控制器，放入高清全景。我们可以通过CV发动机在1.8秒内快速启动。等我们上车了，就可以挂倒档，看全景了。第二个是Slim AI，是一个高性能低功耗的AI。通过这个AI的内核，我们可以在智能驾驶舱中驱动DMS、face ID、手势识别等应用，从而实现低功耗。第四是语音交互。语音交互在我们新的车联网智能驾驶舱越来越普遍。以前我们的做法是使用CPU运行，或者安装专有的语音交互模块。今天通过我们内置的语音引擎，可以在不占用CPU资源的情况下快速唤醒语音，从而有效降低整个系统的能耗，提高整个系统的性能。此外，我们独立开发了一个包处理加速引擎。在这个加速引擎上，可以实现高效的包处理和转发，在CAN FD转发上，可以达到20微秒，实现低延迟。刚才你们都提到了功能安全和数据安全。其实从我们公司的角度来说，功能安全一直是作为基本原则的，这也是为什么我们公司成立的时候，在组织架构上其实有我们的直接向我们总经理汇报的功能安全工程师。我们在功能安全方面做了很多工作，因为我们认为功能安全应该从芯片的源头开始。所以我们在芯片设计上做了很多工作。我们已经在关键模块中验证了ECC和CRC，包括计算单元、数据总线和接口，包括内存处理和显示。同时，我们还设计了独立的安全岛，以保证整个SOC功能的安全标准。我们的芯片会满足功能安全的要求，同时可以看到芯片已经进行了故障保护，在线诊断，全方位测试故障注入，保证了我们芯片的功能安全。说到信息安全，随着车联网的普及，我们的汽车越来越像一个实时在线的设备。无论是汽车与网络的通信，还是汽车内部的网络通信，实际上都需要进行数据加密和解密。因此，我们在芯片中内置了高性能的HSM模块和高性能的随机数发生器，可以实现安全启动、数字加密、数字签名验证、用户认证和访问的控制和管理，满足车厂对数据安全和访问的需求。这是我们的产品。我们的产品可以完全满足新的电子和电气架构的要求。首先，我们的X9用于智能驾驶舱。我们认为智能驾驶舱强调用户体验。另外我们是G9，我们的中央网关芯片，V9作为自动驾驶的处理器。你可以在右边看到，为什么现在就能满足未来电子电气架构的需求？X9系列可以支持多屏输出和多摄像头输入，以及手势识别、语音交互等功能。V9L和V9F可以满足我们目前L2级别的自动驾驶需求，包括自动泊车等。我们的汽车工厂现在正在采用新的中央网关架构。我们的G9系列不仅支持Zonal的网关，还支持中央网关。随着自动驾驶的发展，我们的V9T系列自动驾驶域控制器芯片可以集成多个摄像头的输入，我们还有一个高计算能力的卡加速芯片，以满足L3以上自动驾驶的需求。X9系列产品，多屏多系统智能座舱芯片，我们有四个产品，第一个……目前已经完成了三个产品。从X9三款产品来看，我们可以分别支持双屏、三屏、四屏、八高清屏的输出。同时，我们还可以支持多达9个甚至18个摄像头的输入。我们内置了CV引擎，可以实现1.8秒启动高清全景，我们内置了Slim AI，可以满足手势识别的需求。另外，在硬件上可以实现X9软硬件兼容，在架构上支持硬件隔离方案和虚拟化方案。我们在虚拟化方面也和很多虚拟化厂商合作，包括我们自己开发和维护XEN虚拟化架构。同时我们也和国内外厂商合作，包括中豪智行，我们也支持多种操作系统，包括Linux，Android，AutoSAR等等。在智能驾驶舱中，除了我们高性能的ARMv8.2架构，我们还满足功能安全的要求。我们有满足功能安全级别的独立芯片，从而满足仪器的一些功能安全要求。G9系列产品面向域架构的中心网关。我们的网关可以支持20路CANFD等。同时我们也支持国家机密2、3、4、9，也支持C-V2X协议加速。主要有三个特点。第一，我们高度融合。现有的网关需要额外的AP处理器，同时也需要额外的国密芯片来满足国密的要求。有了这个芯片，我们可以实现三合一、四合一，把三四个芯片集成到一个芯片上。第二，低延迟的高处理引擎，我们可以在不占用CPU资源的情况下实现20微秒的CAN FD转发。这是为我们整个系统架构预留更多的CPU资源，以便将来做更多的扩展和服务。第三，可以看到我们在引擎上运行这个协议栈，几乎不需要占用额外的CPU资源，或者说非常小的开销只有0.5K K，V9自动驾驶平台可以实现多传感器融合、决策运算和高可靠底盘线控MCU的ADAS/AD处理器。右边部分是我们的自动驾驶平台，可以提供支持L3以上自动驾驶的需求。我们最多可以集成18路高清摄像头，我们自己的芯片在功能安全级别上也进行了升级。我们的功能安全岛是两套高性能R5，双核互锁。此外，我们可以在右下角看到我们的A2C芯片。这个芯片是一个计算能力加速的芯片。单个芯片可以达到24T的计算能力。通过16个芯片的集成，我们可以支持270T和28W的效率，接近10T的一瓦。同时，我们也认为这种方式是为了保持其灵活性。现阶段我们采用这样灵活的配置架构，可以根据客户的需求配置不同计算能力的加速卡。目前我们的产品已经逐步走向量产。我们可以为客户提供完整的参考设计和BSP，包括我们智能驾驶舱的参考设计，V9T自动驾驶域控制平台的设计，以及我们中央网关的设计。我们的参考设计采用了汽车法规的流程。我们希望为了减少其开发周期和开发成本，采用车规的开发设计和芯片，满足车规的要求。量产支持，我们的几款芯片已经可以量产了。首先要做到质量可靠，通过ISO 26262 2018版功能安全要求，实现AEC Q100全流程测试。工艺先进。我们采用TSMC16 nm工艺，我们专注于10到15年的芯片供应周期。我们的客户和汽车工厂非常关心技术支持。作为一个拥有20年服务经验的团队，我们可以为客户提供及时的本地化技术支持系统。做芯片离不开合作伙伴和朋友，所以我们从公司成立开始就非常重视整个生态链的发展。目前，我们有70多个生态伙伴，可以为我们的客户和我们的车厂提供一站式生态解决方案。谢谢大家！(注:本文根据现场速记整理，未经发言人审核。)2020年10月21日-10月22日，由中国汽车工业协会和Xi市人民政府联合主办的“2020中国汽车供应链大会”(原“中国汽车零部件产业年会暨高峰论坛”)在陕西省Xi市召开。本届供应链大会的主题是“培育新机，探索新篇，开启新机遇——助力打造安全可控汽车产业链”，探讨“十四五”规划思路，掌控产业形势，分析全球汽车供应链发展趋势，助力打造安全可控汽车产业链。其中，南京新驰半导体科技有限公司技术市场高级总监贾在10月22日上午举行的“产业链新兴领域领先优势培育”主题论坛上发表了精彩演讲。以下为现场演讲实录:

南京新驰半导体科技有限公司技术市场高级总监贾:首先，我很幸运也很高兴在2020中国供应链大会上与大家分享新驰的进展。同时，我也会用核心驱动的软件来分享和讨论汽车的定义和未来的电子电气架构。首先，我们来看看软件定义汽车会带来哪些变化？我们看到现在软件越来越复杂，这也推动了整个汽车电子电气架构从分立架构到域控制器的发展。高性能车规SoC面临的挑战之一是多系统。现在一个芯片需要运行不同的操作系统，包括Android，甚至在上面运行一个虚拟化的架构。对于芯片来说，既要支持多个系统，又要保证每个系统的完整性和独立性及其功能安全性。第二，场景多。现在车载控制器的应用场景比以前多了很多，功能也随着外接设备的不同而变化。对于芯片来说，需要能够灵活适应这些不同的应用场景。第三，高性能，现在对高性能的追求越来越强烈。我们的用户希望在车上能体验到像我们手机一样的用户体验，这将不断提高芯片的性能和要求。对于芯片来说，不仅要提供CPU的计算能力，还要提供GPU的计算能力和AI的计算能力。第四，功耗低。随着整体性能的提升，它带来的挑战是强计算能力和高功耗。如何从芯片的角度平衡性能和功耗的挑战，对我们芯片公司来说也是一个非常大的挑战。南京新驰半导体科技有限公司成立于2018年6月。在汽车仪表芯片的设计和开发中，我们强调高可靠性和高性能。目前，我们的产品涵盖智能驾驶舱、智能驾驶、智能网关等应用领域。今天我们公司已经逐渐获得了业内主流车企的认可，包括一些一流的供应商，接下来我给大家汇报一下。这是我们的高性能汽车仪表SoC平台。首先是功能安全。作为一款车规芯片，高可靠性是最前沿的，也是一个基本原则。我们在芯片中集成了一个高可靠性的独立安全岛。二是信息安全。随着车联网的普及，信息安全变得越来越重要。在我们的芯片中，集成了高性能的安全处理器和加解密引擎，我们支持国家机密标准。三是灵活配置，这也是为了满足车厂一级供应商对不同车型配置、不同成本的需求。第四个是针对应用优化的核心智能引擎，我们的芯片中还内置了一个高性能的Smart智能引擎，包括一个高速高效的处理引擎。首先，我们来看看计算。对于芯片来说，性能是最重要的。我们目前采用先进的多核异构计算架构。在芯片中，我们集成了一个高性能的CPU。事实上，我们的CPU也是一个……pts最新的ARM架构，可以更友好的支持我们现有汽车的需求，包括多频输出和AI的加速。第二个是GPU，也就是图形处理。现在用的是最新一代的GPU，支持OpenGL，OpenCL等等。第三个是AI。除了视觉和语音，我们还集成了高性能的AI引擎，通过它我们可以进行人脸识别、手势识别等。同时也可以实现语音唤醒的功能，不占用CPU。客户可以在高性能异构计算架构上根据自己的需求选择合适的计算单元，全面提高整个系统的效率。高能智能加速引擎，我们有四个方面。首先我们去看CV引擎，我们会去看内置的CV引擎，因为我们看到的是计算中最新的域控制器，放入高清全景。我们可以通过CV发动机在1.8秒内快速启动。等我们上车了，就可以挂倒档，看全景了。第二个是Slim AI，是一个高性能低功耗的AI。通过这个AI的内核，我们可以在智能驾驶舱中驱动DMS、face ID、手势识别等应用，从而实现低功耗。第四是语音交互。语音交互在我们新的车联网智能驾驶舱越来越普遍。以前我们的做法是使用CPU运行，或者安装专有的语音交互模块。今天通过我们内置的语音引擎，可以在不占用CPU资源的情况下快速唤醒语音，从而有效降低整个系统的能耗，提高整个系统的性能。此外，我们独立开发了一个包处理加速引擎。在这个加速引擎上，可以实现高效的包处理和转发，在CAN FD转发上，可以达到20微秒，实现低延迟。刚才你们都提到了功能安全和数据安全。其实从我们公司的角度来说，功能安全一直是作为基本原则的，这也是为什么我们公司成立的时候，在组织架构上其实有我们的直接向我们总经理汇报的功能安全工程师。我们在功能安全方面做了很多工作，因为我们认为功能安全应该从芯片的源头开始。所以我们在芯片设计上做了很多工作。我们已经在关键模块中验证了ECC和CRC，包括计算单元、数据总线和接口，包括内存处理和显示。同时，我们还设计了独立的安全岛，以保证整个SOC功能的安全标准。我们的芯片会满足功能安全的要求，同时可以看到芯片已经进行了故障保护，在线诊断，全方位测试故障注入，保证了我们芯片的功能安全。说到信息安全，随着车联网的普及，我们的汽车越来越像一个实时在线的设备。无论是汽车与网络的通信，还是汽车内部的网络通信，实际上都需要进行数据加密和解密。因此，我们在芯片中内置了高性能的HSM模块和高性能的随机数发生器，可以实现安全启动、数字加密、数字签名验证、用户认证和访问的控制和管理，满足车厂对数据安全和访问的需求。这是我们的产品。我们的产品可以完全满足新的电子和电气架构的要求。首先，我们的X9用于智能驾驶舱。我们认为智能驾驶舱强调用户体验。另外我们是G9，我们的中央网关芯片，V9作为自动驾驶的处理器。你可以在右边看到，为什么现在就能满足未来电子电气架构的需求？X9系列可以支持多屏输出和多摄像头输入，以及手势识别、语音交互等功能。V9L和V9F可以满足我们目前L2级别的自动驾驶需求，包括自动泊车等。我们的汽车工厂现在正在采用新的中央网关架构。我们的G9系列不仅支持Zonal的网关，还支持中央网关。随着自动驾驶的发展，我们的V9T系列自动驾驶域控制器芯片可以集成多个摄像头的输入，我们还有一个高计算能力的卡加速芯片，以满足L3以上自动驾驶的需求。X9系列……产品，多屏多系统智能座舱芯片，我们有四个产品，前三个产品目前已经完成。从X9三款产品来看，我们可以分别支持双屏、三屏、四屏、八高清屏的输出。同时，我们还可以支持多达9个甚至18个摄像头的输入。我们内置了CV引擎，可以实现1.8秒启动高清全景，我们内置了Slim AI，可以满足手势识别的需求。另外，在硬件上可以实现X9软硬件兼容，在架构上支持硬件隔离方案和虚拟化方案。我们在虚拟化方面也和很多虚拟化厂商合作，包括我们自己开发和维护XEN虚拟化架构。同时我们也和国内外厂商合作，包括中豪智行，我们也支持多种操作系统，包括Linux，Android，AutoSAR等等。在智能驾驶舱中，除了我们高性能的ARMv8.2架构，我们还满足功能安全的要求。我们有满足功能安全级别的独立芯片，从而满足仪器的一些功能安全要求。G9系列产品面向域架构的中心网关。我们的网关可以支持20路CANFD等。同时我们也支持国家机密2、3、4、9，也支持C-V2X协议加速。主要有三个特点。第一，我们高度融合。现有的网关需要额外的AP处理器，同时也需要额外的国密芯片来满足国密的要求。有了这个芯片，我们可以实现三合一、四合一，把三四个芯片集成到一个芯片上。第二，低延迟的高处理引擎，我们可以在不占用CPU资源的情况下实现20微秒的CAN FD转发。这是为我们整个系统架构预留更多的CPU资源，以便将来做更多的扩展和服务。第三，可以看到我们在引擎上运行这个协议栈，几乎不需要占用额外的CPU资源，或者说非常小的开销只有0.5K K，V9自动驾驶平台可以实现多传感器融合、决策运算和高可靠底盘线控MCU的ADAS/AD处理器。右边部分是我们的自动驾驶平台，可以提供支持L3以上自动驾驶的需求。我们最多可以集成18路高清摄像头，我们自己的芯片在功能安全级别上也进行了升级。我们的功能安全岛是两套高性能R5，双核互锁。此外，我们可以在右下角看到我们的A2C芯片。这个芯片是一个计算能力加速的芯片。单个芯片可以达到24T的计算能力。通过16个芯片的集成，我们可以支持270T和28W的效率，接近10T的一瓦。同时，我们也认为这种方式是为了保持其灵活性。现阶段我们采用这样灵活的配置架构，可以根据客户的需求配置不同计算能力的加速卡。目前我们的产品已经逐步走向量产。我们可以为客户提供完整的参考设计和BSP，包括我们智能驾驶舱的参考设计，V9T自动驾驶域控制平台的设计，以及我们中央网关的设计。我们的参考设计采用了汽车法规的流程。我们希望为了减少其开发周期和开发成本，采用车规的开发设计和芯片，满足车规的要求。量产支持，我们的几款芯片已经可以量产了。首先要做到质量可靠，通过ISO 26262 2018版功能安全要求，实现AEC Q100全流程测试。工艺先进。我们采用TSMC16 nm工艺，我们专注于10到15年的芯片供应周期。我们的客户和汽车工厂非常关心技术支持。作为一个拥有20年服务经验的团队，我们可以为客户提供及时的本地化技术支持系统。做芯片离不开合作伙伴和朋友，所以我们从公司成立开始就非常重视整个生态链的发展。目前，我们有70多个生态伙伴，可以为我们的客户和我们的车厂提供一站式生态解决方案。谢谢大家！(注:本文根据现场速记整理，未经发言人审核。)

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