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车规级芯片有哪些?车规级芯片的标准和不同芯片对比

时间:2022-04-12 16:16:30 来源: OFweek新能源汽车网

车规级芯片按功能划分为控制类、功率类、传感器和其他类;目前各类芯片巨头均大多来自国外厂商。控制类芯片包括AI芯片和MCU(单片机)芯片,我们常说的车规级芯片更多的是指AI芯片,属于系统级的SOC芯片,性能最为强大。

一、车规级芯片标准

车规级芯片标准比消费级高很多,认证流程长。

1、工作环境更为恶劣:与消费芯片和一般工业芯片相比,汽车芯片的工作环境温度范围在零下40至零上155摄氏度,易受宽度光、高振动、多粉尘、多电磁干扰。

2、可靠性安全性要求高:大多数汽车设计使用时长为15年或20万公里左右,比消费电子产品寿命要求更长。同等可靠性要求下,系统组成的部件和环节越多,对组成的部件的可靠性要求就越高。

3、车规级芯片认证流程长:一款芯片大概需要2年左右时间完成车规级认证,进入车企供应链后一般拥有5-10年的供货周期。

二、车规级芯片有哪些?

1、FPGA,Field Programmable Gate Array,可编程逻辑门阵列,算力较高,小规模定制化开发测试场景较为适用。用户能够通过烧入配置文件来定义其内部结构的连线,从而实现定制电路。它的芯片量产成本较高,能效比较差,比不上ASIC专用芯片;比较适合在科研、企业开发阶段,一旦方案确定,其成本优势就不再突出。可编程逻辑,计算效率高,更接近底层IO,通过冗余晶体管和连线实现逻辑可编程。代表厂商有赛灵思、阿尔特拉(被英特尔收购)、深鉴科技。

2、ASIC,Application-Specific Integrated Circuit,是一种为专门目的而设计的集成电路,算力最高,能效比优等。主要面向特定用户的需求,适合比较单一的大规模应用场景,在同等条件下运行速度比FPGA快。但在架构层面对特定智能算法作硬化支持,指令集简单或指令完全固化,若场景发生变化,那么该类AI芯片便不再适用,具有更新换代的要求。当前,AI算法不断变化,每年都有大量的算法被开发出来,适用性不强。所以现阶段并没有真正意义上的ASIC芯片。晶体管根据算法定制,功耗低、计算效能高、计算效率高。为特定需求专门定制的芯片,编程框架固定,更换算法需重新设计

3、CPU:中央处理器。70%晶体管用来构建Cache,还有部分控制单元,计算单元少,适合运算复杂,逻辑复杂,但量少的场景,具有不可替代性;算力最低,能效比差;但在各个领域具有通用性。

4、GPU:晶体管大部分构建计算单元,运算复杂度低,适合大规模并行计算。支持各种编程框架,较FPGA和ASIC更通用;算力高,能效比中;广泛应用于各种图形处理、数值模拟、机器学习算法领域。


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