麥肯錫與全球半導(dǎo)體聯(lián)盟（GSA）合作，對(duì)整個(gè)汽車半導(dǎo)體價(jià)值鏈的利益相關(guān)者進(jìn)行了調(diào)查。受訪者表示，便利的開(kāi)發(fā)模式（如開(kāi)發(fā)環(huán)境和工具鏈）和成本原因（如節(jié)省知識(shí)產(chǎn)權(quán)和封裝成本）是他們決定采用結(jié)合 ADAS/AD 和信息娛樂(lè)功能的融合芯片的首要因素（分別為 28% 和 57%）。
與此同時(shí)，向融合芯片的過(guò)渡也將帶來(lái)一些挑戰(zhàn)。首先，融合芯片需要更高的技術(shù)復(fù)雜性（例如，驗(yàn)證工作）才能保證不受干擾，這是因?yàn)樾畔蕵?lè)和 ADAS/AD 必須分開(kāi)，并且一個(gè)域的任何計(jì)算要求都不能干擾另一個(gè)域。此外，在信息娛樂(lè)和 ADAS 域之間的協(xié)調(diào)需求方面，組織負(fù)擔(dān)將增加。
二是滿足L3及以上自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的冗余度要求的問(wèn)題。L3級(jí)系統(tǒng)需要有條件自動(dòng)駕駛、計(jì)算冗余、執(zhí)行器（制動(dòng)和轉(zhuǎn)向）和電源。當(dāng)信息娛樂(lè)和 ADAS/AD 的計(jì)算功能組合到一個(gè)高度集成的芯片上時(shí)，可能不需要部署第二個(gè)芯片，因?yàn)樵谥餍酒l(fā)生故障的情況下，信息娛樂(lè)域不需要額外的計(jì)算能力。在這種情況下，部署第二個(gè)芯片可能會(huì)產(chǎn)生開(kāi)銷。
額外的挑戰(zhàn)在于，由于相關(guān)的功能安全要求，電磁兼容性 (EMC) 的一致性要求更加復(fù)雜；單獨(dú)優(yōu)化的可能性有限，例如功能安全要求和專用加速器；以及失去為兩個(gè)領(lǐng)域選擇最佳供應(yīng)商的能力和更高的鎖定效應(yīng)。
在調(diào)查中，參與者還指出，采用融合 SoC 面臨的三大挑戰(zhàn)是確保不受干擾（33%）、處理組織原因（25%），以及解決 ADAS/AD 的冗余要求（19%）。計(jì)算能力方面的可擴(kuò)展性以及物理和制造難度（分別有 13% 和 10%）被認(rèn)為挑戰(zhàn)性較小。
考慮到更高級(jí)別自動(dòng)駕駛的冗余要求，融合芯片可能是一種特別可行的解決方案，適用于針對(duì) L0 到 L2 應(yīng)用（例如自適應(yīng)巡航控制 [ACC]、車道偏離警告 [LDW] 和自動(dòng)緊急制動(dòng) [AEB]）的部署場(chǎng)景，而不是針對(duì) L3 及以上應(yīng)用（例如放手和放眼場(chǎng)景）的場(chǎng)景，尤其是在 2030 年之前。此外，融合 SoC 可能會(huì)接管兩個(gè)領(lǐng)域之間的功能，例如駕駛員監(jiān)控和乘員檢測(cè)——鑒于歐洲即將出臺(tái)的新車評(píng)估計(jì)劃 (NCAP) 法規(guī)，這些領(lǐng)域變得越來(lái)越重要。
在信息娛樂(lè)方面，融合芯片非常適合控制廣泛的功能，例如駕駛艙集群、中央堆棧和乘客顯示器、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器、環(huán)視停車、后座娛樂(lè)和電子后視鏡。
根據(jù)最近的公開(kāi)公告，針對(duì)系列車輛的融合芯片預(yù)計(jì)將在 2026 年至 2027 年期間首次部署，主要采用者是注重成本效益的批量原始設(shè)備制造商以及技術(shù)遺產(chǎn)有限且對(duì)技術(shù)創(chuàng)新更開(kāi)放的顛覆者。
采用Chiplet進(jìn)行汽車定制芯片設(shè)計(jì)
從廣義上講，“chiplet”是指一種先進(jìn)的封裝形式—即用于增強(qiáng)半導(dǎo)體器件性能、功能和集成度的創(chuàng)新技術(shù)，超越了傳統(tǒng)的封裝方法。芯片組架構(gòu)代表了半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的范式轉(zhuǎn)變，能夠?qū)⒍鄠€(gè)專用芯片模塊化集成到一個(gè)封裝中。芯片組允許 OEM 為每個(gè)子組件選擇最佳技術(shù)解決方案，這突顯出并非所有組件都需要在尖端節(jié)點(diǎn)尺寸上制造。因此，在專用 ADAS/AD 和信息娛樂(lè)芯片以及融合芯片中都可以使用基于芯片組的設(shè)計(jì)。
由于實(shí)現(xiàn)了靈活性，人們甚至可以考慮在整體芯片設(shè)計(jì)為支持不同計(jì)算負(fù)載（例如，通過(guò)使用專用 CPU 芯片）的情況下使用芯片。因此，區(qū)域控制器也可能構(gòu)成一個(gè)有趣的應(yīng)用領(lǐng)域，因?yàn)樗鼈兊挠?jì)算要求因原型而異（例如，簡(jiǎn)單的輸入/輸出聚合器與成熟的計(jì)算單元）。
現(xiàn)代芯片的所有功能（例如 CPU、內(nèi)存、AI 加速器、串行器和反串行器）并非都集成在一塊硅片上，而是使用最適合應(yīng)用且經(jīng)濟(jì)可行的技術(shù)節(jié)點(diǎn)大小分別實(shí)現(xiàn)芯片組的各個(gè)組件（圖 3）。這意味著 CPU 和加速器子系統(tǒng)可能采用可用的最小節(jié)點(diǎn)大小，而其他功能可能在更大的節(jié)點(diǎn)大小上實(shí)現(xiàn)。為了確保單獨(dú)制造的組件仍能協(xié)同工作，需要一個(gè)通用接口標(biāo)準(zhǔn)，例如通用芯片組互連標(biāo)準(zhǔn) (UCIe)。如后文所述，許多創(chuàng)建這些標(biāo)準(zhǔn)的努力正在進(jìn)行中。
在汽車領(lǐng)域，專家最常提到基于芯粒的芯片設(shè)計(jì)的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：
