随着智能汽车的快速发展，智能座舱成为新车的标配，显示屏越来越大，清晰度和流畅度也越来越高。不过，在“软件定义汽车”概念下，汽车对硬件架构和算力支持也提出了更高的要求。座舱对主控芯片的算力要求越来越高，以控制指令运算为主，算力较弱的功能芯片MCU逐渐不再适用，以智能运算为主，算力更强的SoC芯片被推向高潮。
智能座舱中SoC芯片的功能
汽车智能化及科技感的核心就是SoC，它可以将液晶仪表、HUD、车载信息娱乐系统、DMS&OMS、语音识别以及ADAS功能融合在一起，实现语音识别、手势识别、实时导航、在线信息娱乐等功能，让我们可以与车实现“无缝对话”。
为完成这些复杂度呈指数级增加的运算处理，智能座舱SoC芯片集成了中央处理器（CPU）、AI 处理单元、图像处理单元（GPU）、深度学习加速单元（NPU）等多个模块，各部分在SoC芯片中发挥特定的功能。
CPU为汽车的中央处理器，包揽了数据计算、控制与存储；GPU作为图形处理器，又称显示核心、视觉处理器、显示芯片，负责座舱数据中心的图像处理；NPU同时具备智能和学习的特性，会模仿人的大脑神经网络的，可在座舱域扩展融合视觉处理的应用；ECU利用各种传感器、总线的数据采集与交换，来判断车辆状态以及司机的意图并通过执行器来操控汽车，控制汽车的行驶状态以及实现其各种功能。
根据 IHS 预测，2021年全球智能座舱市场空间超过400亿美元，2030年市场规模将达到 681 亿美元。中国智能座舱市场增速领先全球，2030 年智能座舱规模全球占比将从 2021年20%左右上升至 37%，市场规模将达到1600亿元。
如火如荼的SoC市场
进入智能汽车时代，智能座舱SoC的“升级战”正在愈演愈烈，传统的座舱市场芯片格局即将被打破。随着竞争企业不断增多，除NXP、瑞萨、德州仪器等传统车载SoC厂商外，高通、英特尔、英伟达、华为、AMD、联发科等消费电子领域芯片厂商也在积极进驻，国内芯片企业如杰发科技、芯驰科技、瑞芯微、地平线、芯擎科技等也瞄准了智能座舱SoC芯片市场。
从当前供给结构来看，目前传统厂商座舱芯片主要覆盖中端及低端市场，高通、三星等消费电子厂商凭借性能及迭代优势在中高端芯片市场快速发展。高通复刻在消费电子芯片的成功，在智能座舱芯片领域也占据了绝对的优势。
截至目前，高通已发布多款智能座舱芯片，当前的主流产品为14nm制程的骁龙820A、7nm制程的骁龙SA8155P、7nm制程的骁龙SA8195P和5nm制程的骁龙SA8295P，其中高通 SA8155P 已占据中高端座舱主控芯片80%的市场份额。
还有三星电子也在近两年加入了智能座舱SoC芯片的市场。目前三星的智能座舱SoC主要有Exynos 8890及ExynosAuto V9，相关机构表示ExynosAuto V9整体性能可与高通的SA8155P媲美。
过去两年，国产智能座舱SoC芯片厂商也进入大爆发，本土厂商芯擎、芯驰、杰发、瑞芯微等相继推出了面向中高端市场的智能座舱芯片。
其中瑞芯微的RK3588M已占据部分国产SoC高端芯片市场，采用8nm工艺NPU性能强势，高速接口支持各类外设扩展，适合平台化应用。
芯擎的7nm座舱芯片“SE1000”对标高通 SA8195P，也是首款国产车规级7nm智能座舱芯片，强大的CPU、GPU、VPU、ISP、DPU、NPU、DSP异构计算引擎以及与之匹配的高带宽低延迟LPDDR5内存通道和高速大容量外部存储，为芯片应用提供全方位的算力支持。
值得一提的是，前不久英伟达推出了中央集中算力SoC DRIVE Thor（雷神），算力是Atlan的两倍，达到2000TOPS，并且在2025年投产，直接跳过了1000TOPS的DRIVE Atlan芯片，加之英伟达近几年也有向智能座舱发力的意愿，或许会给智能座舱领域带来新的算力变革。
智能座舱SoC的未来走向
角逐7nm
现下的智能座舱正在加速从单一功能的升级，逐步向大算力域控、更多人机交互功能以及深入融合进行演进。7nm制程，也成为高性能智能座舱芯片的主流，国际市场上最先进的车规级芯片高通SA8155P就是国际上第一款7nm座舱芯片。要知道国内的厂商所制造的芯片，大多数停留在28nm左右的工艺上。
相对于10nm以上的制程，7nm的工艺节点会带来显著的优点，比如：芯片集成度更高。单位面积的晶圆上可以放置更多的逻辑门，同时封装面积变小，节约了晶圆成本和封装成本，进一步节约了成品芯片在单板上所占的面积，使得相同大小的电子产品功能更多，速度更快。
芯片耗电量更低。同样大小的逻辑电路做出来，用更先进的工艺会导致耗电量更低，进而导致功耗变低。响应速度更快。单管开断速度更快，同样的逻辑电路能够跑到的主频更高，性能大幅提升。先进工艺的引进为降低芯片功耗奠定了坚实的基础。可以说，芯擎的SE1000作为市面上极少数采用7nm制程的高端智能座舱芯片，对于中国智能座舱芯片产业来说具有重要意义。
“一芯多屏”
从趋势上看，座舱芯片正在将重点向“一芯多屏”方向发展，即一块大芯片同时为液晶仪表盘、信息娱乐屏等提供支撑。芯片本身也将朝着小型化、集成化、高性能化的方向发展。“一芯多屏”的发展优势为：在成本控制层面，与“多芯多屏” 方案相比，“一芯多屏”方案的总成本降低；在通信层面，“一芯多屏”方案中多屏交互信息在芯片内部完成传输，改变了多个操作系统之间通过 CAN/LIN 总线等通信传输信息的方式，通信时间大幅降低；在安全性层面，采用“一芯多屏”方案，系统复杂度降低，芯片等器件数量减少，整体可靠性增加。
如今已有多家厂商实现“一芯多屏”方案，比如：高通SA8155P最多可支持5块显示屏6路摄像头、瑞芯微RK3588M最多支持7块显示屏16路摄像头、三星Exynos Auto V9最多支持6块显示屏12路摄像头、地平线的“征程5”，支持16路摄像头感知计算等，其他厂商也在追逐“一芯多屏”的路上。
结语
伴随着人们对乘车体验的要求不断提高，智能座舱的加速普及，促进了全球智能座舱行业市场规模保持快速增长状态。
据《2021中国汽车座舱智能化发展市场需求研究报告》指出，2021年中国新发布乘用车车型当中，智能座舱的渗透率已达到50.6%。
然而，以往中国汽车产业90%的芯片都来自海外供应，海外巨头在技术积累上相比于国内企业较为深厚，中国作为汽车芯片最大的市场，眼下已正式开启群雄逐鹿的时刻，国内企业还需努力才能在高端芯片领域分得更多席位。
