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手機芯片橫掃前裝車機市場

2020-11-11
來源:半導體行業觀察

  高通聯發科都推出了針對車機的芯片,高通的820A和聯發科的MT2712是代表。但是在中國市場,高通和聯發科發現自己錯了,廠家要的不是820A或MT2712這樣嚴格意義的車規芯片,這些芯片也不帶手機芯片廠家擅長的4G Modem,中國廠家最在意的還是成本。

  在2019年,高通的625、410、450這些原本是2016年手機或平板電腦用的芯片開始受到車機市場青睞,聯發科的MT6735、MT8665也脫穎而出得到使用,甚至國產展訊的SL8541和SC9853也開始受到追捧。2020年手機芯片用在前裝車機領域至少有300萬套出貨量,在后裝市場則至少有600萬套以上。整體出貨量大約1000萬套。2021年估計最少能增長50%。聯發科甚至可能推遲7納米的MT2713的研發。

  中國車機市場有兩個特點,一是對成本高度敏感。二是必須有4G連接能力,即使用戶沒這個需求,但是在中國深受互聯網思維影響,整車廠一定要抓住這個流量入口,流量為王,或許在某一天能變現。因此不管用戶有沒有需求,哪怕是最低端車型都要有4G連接能力。三是互聯網應用APP眾多,對硬件性能要求高。

  基于以上三點,手機芯片橫掃車機。除了長城和上汽,還在堅守4G模塊加i.mx6雙/四核或J6的車規級方式。其余大部分本土品牌車廠對車規的重視程度都有所降低。

  先來看聯發科,聯發科的MT2712在國際市場上表現不錯,已經進入大眾和豐田供應鏈,但是要量產出貨還要到明年,聯發科原本主打后裝市場的MT6735、MT8665在中國市場大放異彩。

  MT6735發布于2014年10月,是聯發科首款全網通64位芯片。CPU部分,其采用四核64位Cortex-A53架構設計,主頻1.3-1.5GHz。GPU部分,其集成了來自ARM的Mali-T720,這是一款定位中低端的產品,最多可集成8顆核心,二級緩存64-256KB,閹掉了Mali-T760上眾多的特性。

  在28nm HPM工藝下,MT6735最高頻率為695MHz,每秒最多輸出6.95億個三角形、56億個像素。相比目前常見的Mali-400來說,性能最大可提升50%,能效比則提升超過150%,也就是說它更省電了。MT6735最大支持1300萬像素攝像頭、1080p@30FPS視頻拍攝,遺憾的是屏幕分辨率最高只能支持720p。諸如藍牙4.0和雙頻Wi-Fi等自然也在支持范圍內。該處理器集成的基帶是最大的亮點,支持GSM/EVDO Rev. A/CDMA2000 1x/TD-SCDNA/WCDMA/TD-LTE/LTE FDD制式,其中EVDO Rev. A/CDMA2000 1x是首次出現在聯發科的SOC上,專利授權來自威睿電通。

  MT6735定位于中低端手機或平板電腦,在今天顯然手機不會用這款芯片,不過這款芯片早已分攤了所有研發成本,只有晶圓代工制造成本,價格即使低于最常見的車規級車機芯片四核i.mx6依然有凈利潤,筆者估計至少還有50%以上凈利潤率。某國產品牌在前裝大量使用MT6735。

  除了MT6735,聯發科還有針對后裝流媒體后視鏡的4G芯片系列MT8665、MT8666、MT8667。其中MT8665已經在流媒體后視鏡上占據大約50%的市場,小蟻、小米米家、恒泰互聯是典型代表。MT8665具備報警類ADAS功能,包括車道偏離和碰撞預警,并且做得相當不錯。2020年進入前裝市場。MT8665對應的是高通410,不過它在2016年初推出的時候主打流媒體后視鏡市場。

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  MT8665與MT6735基本差不多,MT8665功耗略低,可靠性略高,更接近車規。

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  聯發科下一步主打產品是MT8666,已經有不少前裝車廠正在導入,預計2021年或2022年將大放異彩。與聯發科標準車規級MT2712比,MT8666要強很多,MT2712是四核ARM Cortex-A35@1.3GHz處理器和兩核Cortex-A72@1.6GHz處理器,GPU是Mali-T880 MP4。MT8666強MT2712太多。MT8667則降低了性能,功耗更低,可能為了更接近標準車規。MT8666就是主打高性能。支持VOS虛擬機,三屏顯示,儀表、中控和副駕,中控和副駕支持觸控,有3路4 Lane MIPI CSI,也就是最大12個100萬像素攝像頭輸入。也支持UFS快速啟動。

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  MT8666應用框架圖

  MT8666最高支持到CAT7級,FDD/TDD最高300Mbps 下行,上行速率150Mbps。包含WLAN、藍牙、GPS和FM收音四種連接Modem。支持FR, HR, EFR, AMR FR,AMR HR 和 Wide-Band AMR語音格式,雙麥克風噪音消除,聲軌追蹤,語音識別支持度高。順便說一下,市場上智能音箱90%都是聯發科的MT8516做主芯片,聯發科在語音識別方面實力非常強。

  高通方面,高通驍龍625也就是MSM8953。高通625發布于2016年2月,當年在手機領域非常火爆,小米大量使用,號稱一代神U,也是高通第一款14納米手機芯片,一直到2018年還有手機廠家使用,出貨量估計早已過了1億片。實際在車機上,某新能源車大廠幾乎全系列使用驍龍625,雖說與華為合作,準備用麒麟710代替驍龍625,但替代過程不會那么快,目前仍然是驍龍625。同時另一家國產前三的整車廠也開始大量使用驍龍625。目前車機中最頂級的當屬廣汽AionLX的高通SA8155P。

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  高通驍龍625內部框架圖與應用圖

  驍龍625采用A53八核心設計,其單核頻率最高可達2.0GHz,14nm FinFET制程,而GPU部分則是Adreno 506。最高支持2400萬像素攝像頭,4K視頻拍攝,支持快充技術。

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  高通驍龍625內部包括:APPS,Cortex A53 core,運行android;RPM(Resource PowerManager),CortexM3 core,主要用于低功耗應用;Modem(MSS_QDSP6),高通自有指令集處理器,處理3G、4G通信協議等;Pronto(WCNSS) ,處理wifi相關代碼;LPASS,音頻相關。

  高通820A則用在小鵬、理想和領克05上,不過可能也沒有4G Modem,仍然要4G模塊,因為高通帶4G Modem的820Am的專利費有點麻煩,國內一般用的是不帶4G Modem的820A。國外路虎神行使用了820Am。

  高通真正意義上自研的kryo架構是驍龍820/821上的那一代架構,之后驍龍835的kryo 280是基于Cortex-A73定制的,驍龍845的kryo 385是基于Cortex-A75定制的,驍龍855的kryo 485是基于Cortex-A76定制的,都是基于公版進行小改動,和第一代kryo有本質區別。高通820實際差不多可以看做是4核A72。與A72相比,820的整數運算實力很差,但浮點運算吊打A72。與A72算是平手,車規版頻率有所降低,運算性能略低。

  MT8666 CPU性能輕松超越820A,但GPU差820A很多,而高性能CPU高通也有與之對應的即驍龍660(也有可能是驍龍665)。驍龍660推出于2017年中期,從28nm工藝升級到了14nm FinFet工藝,理論上在功耗控制上有較大幅度的提升。

  前代驍龍652采用的是公版A72架構,驍龍660轉而采用半定制的Kryo 260架構,最高主頻2.2GHz,8核,其中4個性能核最高達2.2GHz,4個效率核最高1.8GHz,而在內存帶寬方面,驍龍660趕上了旗艦芯片的水準,29.9GB/s的帶寬相比驍龍652翻了一番。GPU是Adreno512,CPU與MT8666相當,GPU則吊打MT8666。不過車機不玩3D游戲,這個優勢不明顯。

  不過因為GPU占裸晶面積大,提高了成本,驍龍價格肯定遠高于MT8666,功耗也高于MT8666。高通推出了驍龍660低功耗版665,制程方面驍龍665工藝是從660的14nm升級為三星11nm LPP工藝,功耗降低,續航提升。核心為四顆Kryo 260大核心以及四顆Kryo 260小核心,頻率分別為2.0GHz和1.8GHz,對比滿血版驍龍660,4個大核低0.2GHz,應該是不如的。GPU圖形核心從Adreno 512升級為Adreno 610,貌似沒有提升,(因為之前驍龍675的GPU為adreno612,對比驍龍660的Adreno 512相差不大),但是665用的是新一代GPU架構,而且支持新的Vulkan 1.1,可節省20%的功耗。

  中國車廠選擇手機芯片還有一個原因是這些芯片在手機或平板領域應用非常成熟,熟悉這些芯片的人很多,不需要芯片原廠支持或者需要很少支持,研發周期短,成本低,不會有坑。而標準的車規級芯片需要強有力的原廠支持才能做好,而中小廠家是得不到原廠支持的,開發周期長,成本高。

  手機芯片進入前裝市場,受打擊最大的是NXP。前裝中低端市場幾乎i.mx6的天下,NXP不大可能加上4G Modem,因此中低端市場持續流失。高端市場,除非是旗艦級產品,不太在意成本,也有可能使用手機芯片。

  

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