智慧座艙大洗牌,聯發科搶佔車芯制高點

在科幻作品中,科幻作家們會將未來汽車描繪得千奇百怪,我們很難在不同的作品中找到長相類似的未來汽車。但神奇的是,科幻作家們針對汽車座艙的想像卻高度一致,比如說要有一個能對話交流的智能助理、座艙能識別駕駛人身份並提供個性化設置、能夠感知車內外的各種信息… …

站在今天的角度,科幻作家們描述的未來智慧座艙似乎就是產業努力的方向,但現在我們能夠接觸到的產品,在體驗上仍有較大差距。畢竟號稱能夠改變全行業的「生成式AI大爆發」才過了一年左右,大多數車企還在思考如何將其順利落地。

但這不妨礙我們透過觀察產業中的一些案例來感知座艙結合生成式AI所帶來的體驗變化,例如語音助理的互動能力提升、更個人化的駕乘體驗、互動式AIGC智慧娛樂等等,正如業界普遍討論的「AI定義汽車」一樣,「AI定義座艙」成為了相當明顯的大趨勢。

除了主機廠外,上游供應鏈也為「AI定義座艙」輸送彈藥。 4月26日,聯發科發表了天璣汽車平台新品,包括天璣汽車座艙平台CT-X1、CT-Y1和CT-Y0,分別採用3奈米(CT-X1)和4奈米(CT-Y1和CT -Y0)先進製程打造,不光性能強大,對生成式AI的支援也是一大亮點,就像當年英特爾靠X86晶片重新定義PC一樣,聯發科這次或許要扮演同樣的角色。


AI是座艙的靈魂

AI座艙被認為是「智慧座艙」的下一個發展階段,它之所以受到業界熱捧,這其中「AI」自然扮演著最核心的角色。尤其是端側AI的加入從人機互動、駕駛體驗、娛樂/社交/辦公室應用場景等多方面改變了我們固有的認知,AI重新定義了整個座艙的方方面面。

最核心的改變我認為是在互動上,整合端側大模型的「AI座艙」將會改變過往依靠按鍵+命令式語音為主的座艙互動模式,並以多模態自然互動取而代之。聯發科技副總經理、車用平台事業部總經理張豫台給我們列舉了簡單例子,往後的AI座艙能結合語音、手勢、動作、情緒等資訊感知我們的需求,這就是所謂的「多模態交互”。

現階段結合大模型AI的語音助理也的確實現了感知能力的進一步提升,比如說不再需要喚醒詞實現全時待機,但又能準確分別我們在座艙內的談話哪些是設置命令、哪些是無關指令;辨識模糊指令的能力更強、能夠理解複雜指令,和語音助理對話感覺就像是和真實的助理一樣。


聯發科技副總經理、車用平台事業部總經理張豫台


第二個體驗的變化主要集中在駕駛層面,聯發科給我們預告了一些場景:透過雲端和端側運算的結合,座艙可以提供個人化駕駛體驗,如目的地導航推薦,還能提升座艙內DMS(Driver Monitor System)能力,系統能夠即時監測使用者健康狀態。

而已經可以實現的功能則有智慧汽車使用手冊,以後遇到用車難題可以直接和語音助理交流,而不是翻查電子書或紙本手冊。

小雷認為AI座艙還擁有更強的潛力,不妨這樣想像一下:當座艙系統徹底整合車內外的傳感器後,有人接近車輛系統會利用車外攝像頭進行用戶識別,如果識別為車主則解鎖車輛、自動調整好座椅、空調、音樂、導航等個人化設置,靜候車主用車;如果是陌生人則進入預警狀態等等。

生成式AI賦能下的座艙系統最大的特點在於「個人化」,專屬感會變得更加強烈,從而將汽車從一個單純的「四輪交通工具」轉化為智慧空間,同時提升我們的用車效率。


第三個變化集中在個人應用層面,也就是娛樂、社交和辦公室的場景。這涉及AI座艙中不同的能力,按照聯發科的說法,AI座艙可以為用戶提供個人化的服務及娛樂,包括個人化新聞推薦和總結、個人化音樂推薦等,也能利用互動式AIGC能力提供互動式遊戲或圖文生成服務。

至於社交和辦公室的場景,我們可以將車載攝影機拍到的畫面利用生成式AI快速剪接出片,在車上完成一次遠端會議後,車載端側AI能夠產生會議總結,給我們劃重點。

除了提供更豐富的玩法外,端側大模型的資訊只在本地處理,因此還有低時延、隱私保護的優勢。隨著AI座艙端側訓練的個人資訊越來越多,它對使用者的理解也會越來越深刻,甚至會變成一個「智慧生命體」。在其中AI又會是這個「生命體」的靈魂所在,讓「靈魂」能力出現高低之分的,自然就是座艙晶片了。


AI座艙能力看“芯情”

從本質上來說,汽車座艙從「智慧」到「AI」的過程意味著需要調用更多的零件,而熟悉各類數位電子產品的朋友們應該都知道,當晶片需要驅動的零件越來越多,對綜合性能的要求就不是簡單的加法而是乘法。

具體來說AI座艙對晶片性能的要求可以分為三個層面:製程、算力和大模型支援。

先來看“製程”,我們知道傳統的車載晶片幾乎對晶片製程沒有太高要求,恩智浦、德州儀器等主流Tier 1的晶片多為28nm或16nm。原因是,在EEA(電子電氣架構)還在分散式、域控式時代,多數功能分別由獨立的晶片控制,因為控制的功能數量少、場景並不複雜,所以對算力要求不高。

但來到最先進的「中央整合式」架構,廠商希望一枚或多枚晶片統領整車功能,先進製程晶片能耗低、能效高、性能強的優勢隨之凸顯。這時候先進製程便“多多益善”,能夠提供7奈米、5奈米已經相當厲害,至於4奈米、3奈米,那隻能是“遙遙領先”。


張豫台表示先進製程車用晶片的優勢也反映在性能冗餘上。汽車的使用週期非常長,而現在算力、演算法的迭代提升非常迅速,車企往往會透過OTA的方式不斷地為整車帶來軟體升級。簡單來說,根據“安迪比爾定律”,在軟體需求面前硬體性能很容易不夠用,所以就需要更強的性能儲備,為未來的軟體升級做準備。

以聯發科剛發表的天璣汽車座艙平台CT-X1、CT-Y1和CT-Y0為例,亮相後不久安兔兔官方就公佈了4奈米CT-Y1的跑分數據,107萬分的成績和當下最強量產版座艙晶片相差無幾。而3奈米的旗艦晶片CT-X1性能更加爆炸,運算性能要比CT-Y1還要強上30%,應付未來的軟體升級綽綽有餘。


同時得益於先進製程和領先的Armv9 架構,全新的天璣汽車座艙平台內建了AI計算單元和端側生成式AI輕量化技術,CT-X1可支援運行130億參數的AI大語言模型, CT-Y1和CT-Y0也可以做到支援運行70億參數AI大語言模型。作為對比,現在最領先的座艙晶片對大模型的參數支援僅為10億左右。

對大模型AI來說,參數量可以直接等同於“智商”,更高的參數量意味著更強的感知、理解、學習能力。包括聯想在內的許多科技公司將7B(70億)參數視為大模型AI參數量的下限,尤其是在端側部署過程中,低於這個參數量的大模型AI很難提供令人滿意的體驗。也就是說,聯發科新一代座艙晶片的出現把大模型參數支援的競爭起跑線往上抬高了一大截。


在綜合性能之後,座艙晶片的多媒體能力會成為決定AI座艙體驗的第二個關鍵因素。這對應的是多螢幕顯示器、多感測器的發展趨勢,車內需要連接的零件數量多到一定程度,全靠高算力「大力出奇蹟」只能說是「笨方法」。就如異構晶片架構處理AI應用更有效率一個道理,聯發科天璣汽車座艙平台支援一芯多螢幕、MediaTek MiraVision 顯示增強等技術,還提前優化了多攝影機接入的資源佔用,在特定的需求面前拿出了更有效率的解決方法。

對此張豫台非常有信心,他表示「我們頭部的客人在評估完之後決定使用我們的(產品),就是發現使用聯發科的芯片以後,這麼多屏這麼多攝像頭,用我們的CPU算力竟然比競爭對手好得非常多。

和多媒體能力同樣重要的還有晶片的連接性能,對此聯發科技汽車電子事業處副總經理熊健有具體的解釋:當車內同時運行的屏幕增多後網絡資源壓力陡增,4G網絡的頻寬很難滿足多螢幕同時工作。試想一下,同時播放一個影片和同時播放4個影片對頻寬的要求不可同日而語,而未來基於座艙多螢幕的發展趨勢,4螢幕同播甚至6螢幕同播都會是常態,這時候5G網路的優勢將會被凸顯。

網路的穩定性也不可忽視,雖然擁有端側大模型很多工作都可以在本地處理,但雲端+端依然會是最主流的工作方式,再說導航這種基礎應用場景也需要網絡連接,體驗出色的AI座艙必然基於穩定的網路連接,不能「頻頻失聯」。

聯發科的解決辦法可以理解為「高整合度堆猛料」——在新款的座艙平台上加入了Ku頻段5G NTN衛星寬頻技術、車載3GPP 5G R17 Modem等,一方面將全球領先的行動互聯網連接能力搬到車上,又基於車規級要求保證了其穩定性。


最後要討論的就是成本問題,當然這是聯發科的傳統優勢。聯發科是全球晶片龍頭,在智慧型手機、智慧電視等數個領域晶片出貨量都是全球第一,再加上天璣汽車座艙平台的全球出貨量突破了2,000萬套-規模效應足以為聯發科帶來成本優勢。

再從產品本身來看,全新的天璣汽車座艙平台憑藉先進製程優勢獲得了更高的整合度,聯發科技天璣汽車聯接平台副總經理Weizhi Yu表示3納米和4納米的平台可以實現「19合1”的功能集成,包括ISP、DSP、Wi-Fi、藍牙等皆在其中。但如果換作其他整合度不高的晶片,這些週邊功能就需要另外購買其他的晶片來實現,我們是非常高整合度的,這在硬體成本上可以幫助車廠大幅降低成本。


聯發科技天璣汽車聯接平台副總經理Weizhi Yu


座艙平台對週邊硬體資源的需求也可能左右成本,假設聯發科的平台只需8G記憶體就能輕鬆運作所有功能,而友商的平台要求16GB以上,前者顯然更能為主機廠省錢。另外還有開發的成本,如果開發支援夠完善,主機廠就不需要投入大量的開發者去開發相關應用,同樣的還有後期調試、優化也是一筆不小的開支。

可想而知,性能、多媒體優化、連接和成本四個維度未來將會成為車廠和消費者評價「AI座艙」的重要參考,如果你說這正是聯發科擅長的領域,那也不奇怪。無論從算力、AI支援或週邊配置等層面來看,聯發科天璣汽車座艙平台都擁有定義遊戲規則的實力,汽車智慧座艙的競爭邏輯最終也會看齊智慧型手機甚至半導體產業——贏者通吃。


晶片發威,座艙要被AI改寫

從過去的內裝用料、螢幕尺寸再到智慧化體驗、AI能力,也難怪有人戲稱智慧座艙就是“大號手機”,因為競爭的焦點最終還是落到了晶片上。客觀來說這是汽車走上智慧化道路後必然發生的結果,任何科技產品最終的比拼都會回到半導體上,畢竟在現實的世界中,只有晶片和算力才是真正的「魔法」。

這對整個汽車產業帶來的影響不可謂不大,尤其對產品決策者來說,他們必須更懂晶片、懂大模型、懂算力,否則在產業大轉型的浪潮中將會徹底掉隊。此外,先進製程晶片因中央整合式EEA架構而得到重視,反過來也會進一步推動EEA的中央整合化,最終智慧汽車可能只會有唯一一枚晶片、唯一一顆「大腦」。

對整個汽車供應鏈來說,這未嘗不是一次大洗牌。先進製程半導體企業的快速崛起,例如聯發科等半導體企業手握先進製程和大規模流片的優勢,很可能會在短時間內取代傳統半導體企業,將他們的份額吃乾抹淨。

對此,聯發科技資深副總經理、運算聯通元宇宙事業群總經理遊人傑表示,「從中長期來看,擁有先進製程能力的IC設計公司,才有辦法在未來生成式AI定義的智慧新能源車業中立足,這是聯發科在市場中能夠即刻提供的價值之一」。


聯發科技資深副總經理、運算聯通元宇宙事業群總經理遊人傑


當一家半導體企業的產品製程更加先進、性能更加強勁、週邊更加完整、解決方案更加合理,甚至成本上更有優勢——我只想到「降維打擊」四個大字。

話說回來,這對一些智能化能力不那麼強的傳統車企來說反而是「彎道超車」的機會——這和上文並不矛盾,聯發科天璣汽車座艙平台CT-X1、CT-Y1和CT-Y0三兄弟本來就擁有極高的整合度,聯發科本身也能夠提供一系列的解決方案,再加上應用開發上的幫助,意味著傳統車企可以快速獲得一套領先於行業的座艙智慧化解決方案,進而大步邁入AI座艙時代。

從這個角度來看,或許這才是新時代下手握先進製程半導體技術企業的使命,做真正的科技賦能者,或者說幫助產業實現「科技普惠」。 「AI定義座艙」的時代,是殘酷慘烈的時代也是充滿機會的時代,而對主機廠來說選擇和努力同樣重要。(電車通)