11月初,由EEVIA主办的“第十届年度中国硬科技媒体论坛暨产业链研创趋势展望研讨会”在深圳成功举行。EEVIA首席咨询师兼总经理MelodyZhao在致欢迎辞中说:“这是一个前所未有的黑天鹅频飞、灰犀牛乱撞的时代,产业生态格局持续动荡,大一统市场战略面临挑战,不确定性已经成为最大的确定性。尽管如此,数字化和双碳推进的全球浪潮已不可阻挡,对硬科技和芯片上下游研创方向定下了基调,创新和产业生态合作不会止步。”
来自英飞凌、Imagination、ADI、兆易创新、加贺富仪艾等多位技术专家和高管们为大家带来基于ICT相关的汽车、芯片、人工智能、可穿戴、双碳、数字化等领域最新硬科技及解读行业发展趋势。
专家们对各领域的盘点和思考,为下一阶段半导体的发展提供了参考。
01
SoCIP技术:赋能未来硬核科技创新
一颗芯片的诞生主要分为设计、制造、封测三大流程,而设计是整个芯片行业的源头。随着半导体工艺的发展,传统MCU已经不能完全满足智能终端的需求,SoC也就应运而生。随着数据的大爆发,AI计算的需求,在服务器、自动驾驶的汽车、深度神经网络或者机器学习、人脸识别上,有非常多应用上的硬件和驱动都需要提升。由此,包括SoC设计公司在内的芯片公司,都在追求更高性能、更低功耗、更节省带宽的芯片方案。
架构是芯片设计的基础。Imagination产品市场高级经理黄音表示:“越来越多的半导体厂商,SoC厂家,开始考虑借助外力,比如专业的IP公司,在某一个领域里面提供非常好的技术服务,从而降低其总拥有成本,并节省产品进入市场的时间。由此,也就带动了高性能的SoCIP的增长。”
过去的50年是算法和算力发展的50年,计算的迭代演进正在驱动SoCIP技术的不断创新:
首先就是灵活性和可扩展性。随着国内内需市场的趋势发展,台式机,服务器、数据中心等国内GPU的需求不断增加,这就需要非常好的灵活性和扩展能力。
第二是功耗。功耗与效能功耗比是目前科技市场对芯片产品优劣的主要评判标准
第三是带宽。带宽是芯片产品不可逾越的坎儿。在芯片设计中带宽越高功耗也会相应增长。
第四是安全性。手机芯片、服务器、都需要安全措施去保障数据不被泄露。
总而言之,SoCIP正聚焦于可扩展性、灵活性、效能、效率以及可编程性上的不断提升。异构计算也就应需而生。SoC是以IP模块为基础的设计技术,IP是SoC应用的基础。IP核可以划分为CPU、GPU、DSP、VPU、总线、接口等6个类别,也可按软核、固核、硬核分类。异构是把不同类型的核进行集成,如将CPU、GPU、NPU、神经网络加速单元等进行叠加,进行专业分工和更先进的处理。
异构计算有非常多的应用场景,比如说汽车正在往自动驾驶方向发展,随着汽车的高性能、智能化、电动化需求越来越高,这里面都需要用到非常多的计算。黄音分享说:“Imagination正紧随市场脉络,提高IP核的可扩展性、灵活性和效率,并将从多个方向进行创新,提供一系列的IP核,从而创建强大的异构计算解决方案。”
GPU和AI相互配合做计算就是最典型的异构方案之一。Imagination拥有业界领先的神经网络加速器NNA。作为异构计算的主力和最高效的部分,NNA拥有着相比CPU和GPU更大的算力和更高的算力密度,承载着大部分的计算任务。如专有的一些神经网络层,直接放到AI上来做加速;而有一些网络。可能需要GPU来做的,例如非最大值抑制、典型图形运算。
不仅如此,在年底Imagination还推出了全新RISC-VCPU核Catapult,作为对GPU和NNA的有效补充,CPU发挥其在控制流和灵活性上的优势,高效地控制和调度好GPU和NNA进行计算,同时也在整体上高效地查漏补缺,是异构计算中不可或缺的一环。
ImaginationGPU的IP核已经有超过30多年的历史,其GPU、AI、CPU以及其它的IP核一直在引领着整个行业的发展。到年,ImaginationGPU架构有了比较大的改进,推出了A系列。这是Imagination的第十代内核,相较于第九代,它的性能密度比,即单位面积的性能比提高了2.5倍,有更完善的运算逻辑单元,并且提高了纹理处理的能力和压缩的算法,而且还能够配置Cache。年Imagination又推出B系列GPU产品。B系列开始是多核技术,可以支持多达4核,在算力上继续进行优化,在微架构上进行微调。到年,Imagination推出了C系列CXTGPU,增加了光线追踪的核,就是在GPU的核里面加上了RAC,而且可以达到多核光线追踪。
黄音表示:“Imagination在技术上的领先既被市场驱动,也引领着市场发展。”
02
电动汽车:碳化硅强势入局
全球电动汽车市场、尤其是中国市场,将迎来高速的发展,这已经是不争的事实。有一个非常重要的时间节点,即年!欧洲要求所有销售的汽车到年都是电动汽车;中国,则是要求所有的公共交通汽车都具备电动化。此外,美国的某些城市,及加拿大,也都有同样的需求。
而从汽车厂的生产规划来看,目前奥迪、宝马、大众、本田,包括国内的比亚迪,早已经开始计划停止生产燃油车,取而代之的是电动车。英飞凌安全互联系统事业部,汽车级WiFi/BT及安全产品应用市场管理经理杨大稳分享到:“总的来讲,从现在开始,到年、年,最终到年,整个汽车市场将从现在的燃油车变成电动车。“
由于新能源车的出现及其发展,整个汽车电子电气的构架也发生了变化。
l首先,网联及数据安全。数据的可靠通信,在未来汽车中将非常重要。同时非常重要还有,这些数据的完整性、隐私性、安全性。
l第二,电力驱动系统。新能源车会分很多不同的类型。但不管哪种类型,都需要通过传感器、中间的控制器,以及驱动系统,最终到核心的半导体功率器件碳化硅或者IGBT。终极目标就是实现二氧化碳的零排放,途径就是减少或者最终终止燃油车的出现。这也是中国零排放的目标和愿景。
l最后就是自动驾驶。自动驾驶从L0到L5,级别越高,脱离人的控制就越大。
杨大稳介绍说:“汽车有两个趋向:一种是把汽车当成手机一样的信息源,完全去依赖汽车;还有一种是把汽车做成手机的附属品。现在很多厂商包括电动车厂商,都把汽车当成一个第三空间,也就是把汽车会做成一个集休闲、娱乐,或休息的区域,所以它会从嗅觉、感知、听觉等等,给你带来丰富的体验,这也是未来汽车在座舱相关的趋势。”
据介绍,在电动车领域,英飞凌的产品主要分两大类:一类就是