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車規(guī)級芯片有哪些?車規(guī)級芯片的標(biāo)準(zhǔn)和不同芯片對比

2022-04-13
訪問數(shù):1225
ソース:OFweek新能源汽車網(wǎng)

車規(guī)級芯片按功能劃分為控制類、功率類、傳感器和其他類;目前各類芯片巨頭均大多來自國外廠商。控制類芯片包括AI芯片和MCU(單片機(jī))芯片,我們常說的車規(guī)級芯片更多的是指AI芯片,屬于系統(tǒng)級的SOC芯片,性能最為強(qiáng)大。

一、車規(guī)級芯片標(biāo)準(zhǔn)

車規(guī)級芯片標(biāo)準(zhǔn)比消費(fèi)級高很多,認(rèn)證流程長。

1、工作環(huán)境更為惡劣:與消費(fèi)芯片和一般工業(yè)芯片相比,汽車芯片的工作環(huán)境溫度范圍在零下40至零上155攝氏度,易受寬度光、高振動、多粉塵、多電磁干擾。

2、可靠性安全性要求高:大多數(shù)汽車設(shè)計(jì)使用時長為15年或20萬公里左右,比消費(fèi)電子產(chǎn)品壽命要求更長。同等可靠性要求下,系統(tǒng)組成的部件和環(huán)節(jié)越多,對組成的部件的可靠性要求就越高。

3、車規(guī)級芯片認(rèn)證流程長:一款芯片大概需要2年左右時間完成車規(guī)級認(rèn)證,進(jìn)入車企供應(yīng)鏈后一般擁有5-10年的供貨周期。

二、車規(guī)級芯片有哪些?

1、FPGA,F(xiàn)ield Programmable Gate Array,可編程邏輯門陣列,算力較高,小規(guī)模定制化開發(fā)測試場景較為適用。用戶能夠通過燒入配置文件來定義其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的連線,從而實(shí)現(xiàn)定制電路。它的芯片量產(chǎn)成本較高,能效比較差,比不上ASIC專用芯片;比較適合在科研、企業(yè)開發(fā)階段,一旦方案確定,其成本優(yōu)勢就不再突出。可編程邏輯,計(jì)算效率高,更接近底層IO,通過冗余晶體管和連線實(shí)現(xiàn)邏輯可編程。代表廠商有賽靈思、阿爾特拉(被英特爾收購)、深鑒科技。

2、ASIC,Application-Specific Integrated Circuit,是一種為專門目的而設(shè)計(jì)的集成電路,算力最高,能效比優(yōu)等。主要面向特定用戶的需求,適合比較單一的大規(guī)模應(yīng)用場景,在同等條件下運(yùn)行速度比FPGA快。但在架構(gòu)層面對特定智能算法作硬化支持,指令集簡單或指令完全固化,若場景發(fā)生變化,那么該類AI芯片便不再適用,具有更新?lián)Q代的要求。當(dāng)前,AI算法不斷變化,每年都有大量的算法被開發(fā)出來,適用性不強(qiáng)。所以現(xiàn)階段并沒有真正意義上的ASIC芯片。晶體管根據(jù)算法定制,功耗低、計(jì)算效能高、計(jì)算效率高。為特定需求專門定制的芯片,編程框架固定,更換算法需重新設(shè)計(jì)

3、CPU:中央處理器。70%晶體管用來構(gòu)建Cache,還有部分控制單元,計(jì)算單元少,適合運(yùn)算復(fù)雜,邏輯復(fù)雜,但量少的場景,具有不可替代性;算力最低,能效比差;但在各個領(lǐng)域具有通用性。

4、GPU:晶體管大部分構(gòu)建計(jì)算單元,運(yùn)算復(fù)雜度低,適合大規(guī)模并行計(jì)算。支持各種編程框架,較FPGA和ASIC更通用;算力高,能效比中;廣泛應(yīng)用于各種圖形處理、數(shù)值模擬、機(jī)器學(xué)習(xí)算法領(lǐng)域。


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