的SA8155P 。现在，在主机厂新上市的中高端车型中，其座舱的主控SoC芯片多是选用高通的SA8155P， SA8155P为什么会得到许多主机厂的喜爱呢？无妨先看一看高通座舱SoC芯片的迭代进程。

  经过对比高通的四代座舱芯片，能够从旁边面反映出：智能座舱的算力需求在不断添加，不管是CPU算力（DMIPS）、GPU算力（FLOPS）或许是NPU算力（TOPS）。

  座舱集成的功用越来越多，需求处理的数据越来越多、也越来越杂乱，因而座舱对算力的需求将持续添加。当时座舱域操控器功用集成的外在体现首要有：一芯多屏、舱内感知技能交融 、舱泊一体等。

  传统意义上的座舱一般只服务于驾驭员，现在座舱的概念从“驾舱”扩展到整个“座舱”，服务的目标就不再仅仅要点针对驾驭员，还包括了副驾和后排乘客。

  芯驰科技资深产品商场总监金辉说：“传统的车机体系根本上只和驾驭员发生交互，而现在的智能座舱体系还需求一起和多个乘客发生交互，即多人交互。”

  跟着主动驾驭才干由人机共驾过渡到无人驾驭阶段，座舱的运用场景不断拓宽，除了用于导航、安全预警等传统驾驭/安全相关的需求外，各式各样的人机交互以及文娱体会变得越来越杰出，座舱的运用场景开端逐步延伸到作业、日子以及文娱等。

  运用场景不断地拓宽，天然会衍生出一些新的功用需求，然后直接推进座舱算力需求的添加。

  座舱内的运用生态越来越丰厚，它对安全性的要求也变得越来越高。“每个人都期望维护好自己的隐私，国家也推出了数据维护和个人隐私维护相关的法令和法规。数据安全的处理，在必定程度上也会推高座舱对算力的需求。”均联智行我国区CTO陈远介绍说。

  本文先从智能座舱域操控器的硬件架构特色下手，再从功用集成体现、产品形状、数据安全三个维度讲智能座舱域操控器的技能开展趋势。

  当时，座舱域操控器和智驾域操控器的硬件架构十分相似，都是SoC+MCU的计划。

  座舱域控操控器的主控SoC芯片用于跑杂乱的操作体系，做大数据的处理，比方图画、视频音频等非结构化数据的处理。

  可是，现在的智能座舱主控SoC芯片架构多是从手机端搬迁过来的，自身不带车载网络拜访的接口，比方CAN、MOST、LIN等。因而，需求调配MCU去拜访车身网络。因而，杂乱的座舱域操控器一般都是选用两类芯片：SoC+MCU。

  1）SoC运转Hypervisor，在Hypervisor之上运转两类操作体系，其间对实时性和安全性要求比较高的安全域模块跑在QNX或许Linux体系上；对实时性要求不太高、但对生态要求比较高的文娱域模块跑在Android体系上；

  2）MCU运转AUTOSAR体系，用于CAN/LIN总线的唤醒、通讯以及电源办理等。

  为什么MCU是座舱域控硬件架构中不行或缺的一部分呢？诺博轿车副总经理陈礼顺解释道：“MCU的实时性和牢靠性要求十分高，发动唤醒都是毫秒等级，需求支撑CAN、LIN各类车载通讯总线。座舱域操控器与车身、动力等操控器的信息交互需求经过MCU来完结。别的，MCU还需求对SoC进行电源办理和状况监控。

  “也有厂商计划经过在SoC里边集成一个MCU模块，来代替外挂的MCU，可是现在内置MCU的计划的牢靠性有待验证，而且集成后的MCU和SoC电源需求考虑独立供电以下降静态功耗，完成起来也相对杂乱些。

  “比较于MCU，SoC的功耗很大（静态电流很大），所以在整机睡觉状况下，SoC一般处于断电状况，MCU处于供电状况。当MCU监控到有唤醒源时，会把SoC唤醒，然后SoC开端发动作业；假如SoC需求进入睡觉方法，MCU会把SoC电源给断掉。

  “此外，整个产等第操控器的电源办理都是经过MCU去完成的，MCU是不行短少的。”

  跟智驾主控soc芯片相同，座舱主控SoC芯片也是选用异构多核架构，而且，两者的内部架构也大体相似——都包括了CPU、GPU、NPU等多种异构资源 ，但座舱和智驾毕竟是两种不同的运用场景，这就决议了座舱SoC芯片和智驾SoC芯片在规划的时分会各有侧要点。

  座舱域控器主控SoC芯片的侧要点是CPU和GPU，智驾域控器主控SoC芯片的侧要点是CPU和NPU。

  CPU用于通用逻辑运算，比方说体系调度、外部资源拜访等，不管是座舱体系，仍是智驾体系，CPU资源都是不行或缺的。

  GPU浮点运算才干强，可是在智驾SoC芯片上，根本上不会集成十分强的GPU，由于其内部NPU的张量单元自身就很强，不需求GPU去做张量运算和加快运算；座舱SoC芯片需求进行图画的3D烘托、图画拼接以及运转大型的3D 游戏等运用，因而座舱SoC芯片对GPU的才干要求会比智驾SoC芯片高。

  NPU作为的加快器，负责处理AI方面的核算需求。智能驾驭对NPU的算力需求比较大，这点毋容怀疑；一些座舱SoC芯片尽管也带有NPU模块，能够做DMS或许LDW等一些根底的驾驭辅佐功用，但整体而言，座舱主控SoC芯片中的NPU功用要弱于智驾主控SoC芯片中的NPU。

  总归，座舱主控SoC芯片是通用核强于专用核，智驾主控SoC芯片则是专用核强于通用核。

  座舱域控器主控SoC芯片和智驾域操控器SoC芯片的接口界说也有很大的差异。均联智行我国区CTO陈远以为，座舱面向的运用场景更侧重于舱内的人机交互才干。人机交互则需求供给许多的数据输出，比方，视频、声响，还有其它投影图画等数据输出；一起，还需求获取车里的数据输入，首要是车内人员的数据输入—— 有视频（DMS/OMS）、也有声响（麦克风）等。因而，座舱SoC芯片会面对一些多样化的传感器数据的输入和输出要求。

  诺博轿车副总经理陈礼顺也根本认同这一观念，他说：“座舱外设的侧要点在于音视频等大数据的输入输出等。比方，支撑多少DP或DSI接口—— 决议了能接多少路显现屏；支撑多少路TDM - 决议了是否能够完成更杂乱的多场景音频通路；还要支撑GNSS、WIFI、Bluetooth等模块接口。总归，座舱SoC芯片对外围接口的要求十分高。

  “在主动驾驭体系解决计划中，一般经过CAN总线传输，激光雷达信号一般经过以太网传输，这些都是规范通讯接口，因而，智驾主控SoC芯片的外设接口就相对简略，外设方面需求要点考虑摄像头的接入。”

  “功用安全不是针对芯片，而是针对产品自身。功用安全规划是一个体系工程，既能够在芯片层面规划一些冗余或许添加一些状况检测，也能够针对操控器产品自身进行体系级的监控以及功用分化。

  “芯片厂商在做SoC芯片规划开发的时分，假如考虑功用安全，必定要考虑它具体的运用场景，是运用于座舱，仍是运用于驾驭，乃至是具体的某些工况，然后再针对相应的场景、工况做针对性的依据芯片层面的功用安全规划。”诺博轿车副总经理陈礼顺告知九章智驾。

  座舱SoC芯片和智驾SoC芯片在做功用安全认证方面没有太大的差异，可是在功用安全规划上有必定的不同。

  据相关业界人士泄漏，除芯片自身的功用安全规划之外，还需求有其它的规划来联合保证智能驾驭的功用安全要求合格。芯片仅仅一部分，体系计划是别的一部分，假如要做体系计划备份，芯片规划自身就需有一些接口能够做冗余通讯方法。

  相对而言，座舱体系对功用安全规划的要求就要低许多，即使是对安全性和实时性要求比较高的外表或许HUD模块，主控SoC芯片功用安全等级到达ASIL B即可满意要求。

  整车EE架构由分布式架构向域集中式架构晋级，驱动座舱内一个个独立的ECU集成到一个座舱域操控器的DCU上。座舱需求整合的功用越来越多，那么座舱进行功用整合的准则是什么？哪些功用合适被整合进去？

  集成什么样的功用取决于座舱主控SoC，主机厂或Tier1会评价座舱主控SoC能够支撑接入多少路、多大分辨率的摄像头和显现屏；一起，也要看被整合功用的安全等级是否能够被座舱芯片掩盖到（不超越ASIL B），假如主控SoC的处理才干或功用能够掩盖到此功用，那么便能够初步判断，此功用合适作为座舱功用的一个延伸，被集成进去。

  假如添加一项或几项功用，能够不必添加硬件，只需求把算法和软件移植到座舱域操控器里边，一起，在本钱上还具有必定的竞争力，此功用便合适被集成进去。

  跟着智能座舱主控SoC芯片功用的不断提高，以及5G车联网、OTA等功用的加快浸透，无论是主机厂仍是Tier1，都开端重视智能座舱域操控器在功用上的交融。座舱域操控器的功用集成首要体现在如下几个方面：

  在传统的座舱解决计划中，中控、外表等体系彼此独立，一般由单一芯片驱动单个功用/体系。跟着座舱智能化开展，座舱域操控器进一步集成外表、HUD、流媒体后视镜等其它体系 —— 从单个SoC驱动单个体系单一屏幕到单一SoC支撑多体系多屏显现。

  要在一个SoC芯片上支撑多个屏的显现，从安全性视点考虑，虚拟外表、HUD需求选用QNX或许Linux体系；从软件生态视点考虑，中控导航、副驾文娱和后排文娱则需求选用Android体系。

  现在干流的计划是选用虚拟机-Hypervisor来完成在一个硬件上运转多个操作体系，那么现阶段，Hypervisor技能在座舱上的运用还存在哪些缺乏或需求提高的当地？是否有其它技能能够作为Hypervisor技能的代替计划呢？

  芯驰科技资深产品商场总监金辉介绍说：“运用软件虚拟化需求付出代价，不管是CPU、GPU，仍是NPU，它们的算力在软件虚拟化的进程中会流失掉一部分，并没有被彻底用起来，也便是说功用打了扣头。一起，外设拜访的功用也会遭到软件虚拟化的影响—— 多个体系要经过软件虚拟化去拜访同一个接口，这个接口需求在虚拟机软件里去做一些软件层面的处理，拜访外设的功率和功用会下降。”

  “ 运用Hypervisor必定会导致体系开支增大，像GPU、CPU以及NPU等体系资源进行虚拟化处理的时分，硬件资源在不同的运用之间进行切换，不行避免地会构成体系总负载的升高。”均联智行我国区CTO陈远也根本认同这一观念。

  “Hypervisor技能是经过软件来完成体系的区分，并没有完成硬件层面的有用阻隔 —— 各体系都是放在同一个软件的上层去运转，比较于硬阻隔计划，功用安全和信息安全得不到有用的硬件保证。”芯驰科技资深产品商场总监金辉表明。

  均联智行我国区CTO陈远告知九章智驾：“QNX的职业位置，短期内很难被撼动。一切的挑选都是在本钱和功率之间去寻觅平衡。现在有一些企业选用硬阻隔的计划，硬阻隔计划是一种挑选；不必硬阻隔计划，在芯片上进行软件阻隔也是一种挑选。”

  选用Hypervisor技能的优势在于一切的IP核（ CPU、GPU、DSP等）以及周围的外设都能够同享，而硬阻隔的问题在于资源不能很好地去同享。比方，安全域中用于外表模块的资源搁置了，也没办法分配给文娱域去运用。

  可是，硬阻隔也有自身优势，芯驰科技资深产品商场总监金辉表明：“比较于Hypervisor技能，选用硬阻隔计划便无需付出虚拟化软件上的License费用，而且算力也不打扣头，功用安全和信息安全也能够得到保证。”

  现在DMS的干流完成计划是依据人脸辨认的视觉技能，对芯片的要求很高 —— 首要是车规级的要求，需求经过环境实验和寿数实验等牢靠性认证；其次是对AI算力的需求也较高，比方，为了精确辨认人脸3D 的球状形象，不只需求较高分辨率的摄像头，在图画数据搜集后还需求将模型进行优化。

  跟着技能的开展，DMS延伸开展到了OMS，行将检测规模从驾驭员扩展到车内乘客，比方，检测乘客是否系安全带，下车的时分是否把儿童忘记在车内等运用场景。当时不少主机厂现已将DMS和OMS组合起来进行运用。

  DMS及OMS功用首要是经过对舱内摄像头数据的实时剖析来完成的。现在座舱主控SoC芯片的算力和功用越来越强，不只能够支撑多通道的视频输入才干，还集成有独自的DSP单元。

  将DMS/OMS功用交融到座舱，不只是由于座舱SoC芯片的功用能够掩盖到DMS/OMS ，也是由于把它们交融到座舱，它们便能够和座舱内的其它相关模块更好地进行信息交互。

  比方，伟世通的 HMEye 是依据视野丈量的 DMS，除了能够监测驾驭员的双手和视野是否在驾驭状况，它还能够让驾驭员经过眼球的滚动完成开关播送、调整温度、敞开导航等功用，这样，在驾驭进程中，驾驭员便能够更安全地去进行人机互动。

  泊车融入到座舱也有功用集成化的要素：前期的360环视都有独自的操控器；后来360环视和主动泊车辅佐APA进行交融，再晋级到交融泊车功用，操控器的功用再次晋级；再往后开展，座舱主控SoC芯片具了更强的CPU算力和AI算力，具有了整合泊车功用的条件，所以，也便有了把泊车功用交融到座舱的需求呈现。

  座舱整合根本的泊车功用：一是能够降本，至少能够把本来泊车的操控器省掉，能够节约必定的物料本钱；二是整合到座舱，能够更好地做泊车场景下的人机交互规划，把泊车功用融入到座舱，座舱域操控器会得到更多的泊车信号；最终，座舱上的算力也能得到最大程度的运用。

  均联智行我国区CTO陈远解释道：“泊车功用是在泊车的场景下才会用到，刚好跟座舱上的一些运用构成时刻上的错位 ，比方导航信息显现、行车信息显现都是在行车的时分运用，泊车的时分这些运用根本都处于停用状况，因而，泊车时便能够将座舱上剩下的大部分算力悉数用于做泊车的相关运用。”

  在不同的主动驾驭阶段，座舱域控规划理念上的不同，乃至会导致产品的形状发生较大的差异。

  从技能开展趋势上来看，当时归于人机共驾阶段，即所谓的驾驭辅佐阶段。在此阶段，智驾域控和智舱域控仍是两个独立的操控器。等过渡到真实的无人驾驭阶段，业界人士普遍以为，跟着整车架构的进一步晋级，到达所谓的中心核算渠道+区域操控器的架构阶段，座舱和智驾的功用会高度交融，即舱驾一体。

  依据不同阶段的EE架构和主控SoC芯片的交融才干，舱驾一体高功用核算渠道又会呈现不同的形状：

  选用多颗SoC芯片，座舱和智驾功用别离布置在不同板子上，板间经过以太网或PCIE衔接

  现在有人说到舱架一体HPC，但它也不是单SoC芯片计划，根本上是由两块板子组成，一块板子跑智能座舱体系，别的一块板子跑智能驾驭体系，可是，这样的结构方法对散热规划和供电规划提出了很高的要求。

  某主机厂EE架构专家告知九章智驾：“在域操控器阶段，智舱和智驾仍是别离选用独自的盒子操控，这在现在来看仍是比较好的计划。假如现在要把两个独立盒子的计划改为一个盒子内两块板子的计划，本钱应该是能够下降，但在工程上会比较费事：比方一盒子里有多块板子，不同的板子用不同的供货商，半途发现不好用，换起来会很费事；假如是改为一个盒子一块板子的计划，意味着要把太多的功用绑在一块板子上，必定要受多方的牵扯，前期的和谐交流以及后期的替换维护都会比较杂乱。”

  某主机厂资深工程师也赞同现阶段座舱体系和智驾体系应该彼此独立的观念，他说：“单纯从整车EE架构的演进来看，舱驾交融肯定是大势所趋，但从短期来看，把智驾和智舱结合在一起，纯粹是一种方法上的结合，不是从产品需求的视点分化出来的成果。

  “两者面向的运用场景、功用界说、功用鸿沟都不相同，至少从现在来看，我觉得两者没必要去交融，假如硬要把他们捏在一起，不管是芯片的选型，仍是外围电路的规划，面对的要求都不相同。那么，在本钱和功用的考虑上，咱们究竟应该倾向于谁？总归，两者交融的方法会给开发者带来一系列规划方面的难题。”

  尽管单SoC芯片的舱驾一体架构计划才干完成真实的座舱和智驾交融，可是座舱和智驾在功用需求、功用安全要求、信息安全要求以及对不同类型算力需求的侧要点等多个方面的要求是不相同的，假如两者放在一个芯片内去做，体系将会反常杂乱，短期内很难有一款单SoC芯片能够一起满意这样的需求。

  现阶段，单SoC芯片的舱驾一体计划仍面对一些硬件和软件上的问题。具体面对什么样的问题，这儿便不多做介绍，感兴趣的读者可检查笔者之前的文章：“舱驾交融”技能开展趋势剖析，里有比较具体的介绍。

  现在座舱内的摄像头越来越多，舱内的功用也日渐丰厚。座舱体系将会在本地运用许多的用户数据，一起也需求和云端坚持实时的数据同享和同步，座舱域操控器是车企后续进行用户数据搜集、OTA的重要端口，因而座舱体系的数据安全将变得十分重要。

  首要，要保证操作体系自身的信息安全，比方，Andriod、QNX等体系在发动的时分，需求做安全发动校验，避免体系遭到病毒感染。别的，对操作体系进行权限操控，做一些最小化的授权事项，避免一切的运用都能够拜访一些很私密的区域。

  其次，操控器之间的通讯需求做一些安全通讯处理，比方做C2C加密，一个报文过来，需求校验是谁发的。

  数据搜集和数据存储不只需求得到用户的授权，一起还需求进行加密和脱敏处理。

  数据加密 ——座舱SoC芯片里有一个信息安全的模块HSM，它内置了信息安全的加密引擎。用户有了这些引擎和配套的处理器之后，能够在上层构建一些加密算法，比方国密的SM2/SM3/SM4/SM9，或许是商用的一些加密算法等。

  座舱信息安全的根本结构首要便是私钥加密+公钥解密。传输的隐私数据，榜首，需求签授权；第二，需求加密。也便是说，用私钥加密，加密完了之后把数据发给对方。对方用公钥解密后才干看到数据。在传输进程中，其他任何人假如没有公钥，即使拿到数据也解密不出来。

  数据脱敏 ——辨认人的时分不能辨认人的身份，也不能辨认人的个性特征，比方，是男仍是女。搜集数据天然就可能会涉及到对别人隐私的侵略，所以数据必需求经过脱敏处理。而且，许多数据必须在终端上处理，不能送到云端处理，以避免在往云端传输的进程中呈现数据走漏的危险。

  总归，数据安全的防护是十分杂乱的工程，需求从各个方面去考虑。在维护数据的一起，还要避免被黑客侵入。“在全球，有许多黑客去进犯特斯拉的车辆，去寻觅缝隙，然后再上报给特斯拉去获取一些奖赏。现在许多车辆都要求做浸透测验，也便是说去找一家第三方公司去破解这辆车，看它有没有缝隙。”均联智行我国区CTO陈远举例说。

  当时，座舱域操控器的主控SoC芯片的商场格式现已逐步明亮：中低端商场 —— 传统轿车芯片厂商是主力，比方瑞萨、TI、恩智浦等；高端商场 ——消费电子芯片厂商是主力，比方高通、三星英特尔AMD等。

  有业界专家指出，消费电子芯片厂商之所以能够进入座舱范畴，是由于从消费电子芯片转向座舱芯片的壁垒并不高 —— 两者在技能层面的要求高度相似，车规级的特殊要求首要体现在寿数、习惯车载环境等安全层面，但是，消费电子芯片厂商经过这些车规级认证的难度并不是特别大。

  一起，消费电子芯片厂商在消费端现已具有了满足强的规划才干，然后能够协助他们在相对小众的轿车范畴里，也能供给相似工艺和规划的车规级座舱芯片。

  消费电子芯片厂商不光杀入了座舱范畴，为什么还能牢牢强占座舱范畴的高端商场？

  消费级芯片厂商能够最大化运用其在消费端的生产才干，去摊销整个芯片规划的本钱。因而当其把消费端的芯片转移到座舱范畴来运用，在本钱上对传统芯片厂商是一个降维冲击。

  诺博轿车副总经理陈礼顺说：“ 座舱的SoC芯片一般都会包括CPU、GPU、NPU、DSP等等，这些IP规划与授权一般都是来自第三方公司，比方ARM， Imagination等，关于传统轿车芯片厂商，这些IP的授权费都是十分高的，但关于高通来讲，一是许多IP都是进行自研规划，二是ARM的架构授权费也是要比一些传统轿车芯片厂商低许多。”

  其次，消费电子芯片厂商的座舱芯片迭代速度快。消费电子芯片厂商能够在智能消费电子芯片迭代的根底上再去迭代座舱芯片，他们的芯片迭代的速度天然要远远快于传统轿车芯片厂商。

  补白：截止现在为止，高通一共对外发布了四代座舱芯片，而这四代芯片都是遵从着“消费级芯片先发，智能座舱芯片后改”的底层逻辑。