智能汽车进入HPC时代，这家本土芯片厂商如何领跑市场

《高工智能汽车》了解到，今年理想汽车发布的第二款车型——理想L9首次搭载了全自研的中央域控制器。接下来，包括广汽在内的越来越多车企也将引入高性能中央计算单元以及基础软件平台开发，预计2023年将迎来大规模量产。

在这样的背景之下，网关处理器（也称为车载高性能计算单元）作为域控制器的中心枢纽，主要负责安全和功能域之间互联并处理异构车载网络中的数据，也是迈向基于服务器架构的跨域高性能计算单元的重要一步，成为了全新的市场焦点。

不过，目前全球范围内仅有少数几家巨头公司可以提供相应的芯片解决方案。其中，芯驰科技推出的G9系列中央网关芯片，一举打破了传统网关主芯片外资垄断市场的历史。

近日，芯驰科技发布了面向下一代高性能中央网关、车载计算单元、跨域控制器等应用场景的网关芯片G9系列最新旗舰产品——G9H。该产品配备了6个1.8GHz主频的A55核，在保留高安全性和高可靠性的同时，可以显著提升车内数据交换和处理能力，助力整车电子电气架构的全面升级。

很显然，这是中国首款面向未来的高性能网关处理器的又一次重大升级，也是国产供应商从中央智能网关（车身与网关融合域）到HPC的再一次重大突围。根据芯驰科技透露，目前已有多家车厂和Tier1基于G9H开始电子电气架构的规划和控制器的设计。

新一代网关处理器需求高涨

当前，整车电子电气架构正在由分布式架构往集中式架构演进，最终将向中央计算架构迈进。在这一变革过程中，传统控制器开始集成，软硬件充分解耦，各大功能域进一步融合。

比如，目前包括大陆集团、联合电子等都开发了车载计算平台，集成了整车控制、BCM、网关甚至是动力域的相关功能，由此也带动了面向中央高性能计算单元芯片需求的高涨。

和ADAS、信息娱乐属于增量市场相比，智能车身高性能计算机是一个存量替代市场，市场空间巨大。一方面，根据高工智能汽车研究院监测数据显示，2020年国内新车上险搭载独立网关为1767.76万辆，搭载率超过90%，仅有部分品牌车型仍采用集成网关的形式。

另一方面，伴随着大众ID系列纯电动车的上市，搭载大陆集团提供的车身中央服务器宣告传统独立网关正在向域集中式中央网关以及中央集中式服务器的方向快速演进。

在多ECU集成的背景下，HPC通过MCU+SoC的计算平台，开始承担更多复杂功能和整车内外大数据的中枢大脑，同时提供安全冗余和OTA管理等功能。

因此，伴随着汽车电子电气架构的全新升级，车企对于具备强计算能力以及端到端功能的高性能中央网关处理器的需求日趋激烈。

2020年以来，NXP、TI、瑞萨电子等多家芯片厂商推出了汽车网关安全全新解决方案，但国内却少有涉足该领域的厂商。芯驰科技是国内首家同时发力下一代电子电气架构三大核心产品——X9（智能座舱芯片）、G9（中央网关芯片）、V9（自动驾驶芯片）的芯片公司。

早在2020年，芯驰科技就发布了专为新一代车内核心网关设计的高性能车规级汽车SoC——G9系列处理器，包含针对核心网关CGW的G9X和面向区域网关Zonal的G9S，均采用高性能Cortex-A55 CPU内核及双核锁步的高可靠Cortex-R5内核的双内核异构设计，填补了国内在网关芯片领域的空白。

去年，芯驰科技推出了全新一代高性能中央网关处理器G9Q，在2020年推出的G9X基础上，将单核CPU升级到了四核CPU，算力增加，能够承载更多的应用软件。

G9H产品框图

今年，芯驰科技再度推出G9系列的最新旗舰产品G9H，再次对于CPU、算力等性能进行全面升级。

作为芯驰科技面向未来电子电气架构设计的全新一代高性能网关处理器，G9H采用了台积电16nm车规工艺，应用处理器部分配备6个1.8GHz主频的ARM Cortex-A55 CPU。

与单核的G9X和四核的G9Q/G9V相比，G9H采用6核Cortex-A55，不仅内核数目增多，主频也从1.4GHz提升至1.8GHz，整体A核性能翻倍，可以为日益增长的车内数据处理提供充沛的算力支撑。

与此同时，G9H安全处理器部分配备3组双核锁步的ARM Cortex-R5F CPU，主频达800MHz，可同时运行3个AutoSAR系统。根据芯驰科技相关负责人表示，多组高安全性的锁步CPU可以将网关、VCU、BCM等多个功能部署到一个G9H处理器上，显著提高了系统集成度，进一步降低了系统BOM成本，也可以为未来的OTA升级预留空间。

值得注意的是，此前已经采用芯驰科技G9处理器的客户，可以无缝升级到性能更高的G9H，从而以更短的开发周期和更优的成本管理向更高阶中央网关产品迭代。

“这是因为G9整个系列产品都保持了软件的兼容。”相关负责人表示，G9H支持丰富的车身网络接口，包含两路1G Ethernet TSN、20路CAN-FD接口和16路 LIN接口，并可以通过PCIe3.0接口扩展车载以太网交换机，实现10路以上的以太网接口扩展，可以满足未来中央网关的各项接口功能需求。

除了丰富的车身网络接口之外，G9H还支持视频输入和输出接口，包括一路MIPI DSI和两路MIPI CSI，配合高性能PowerVR 3D GPU，可以将3D仪表、DMS等功能融合到中央网关中，从而实现跨域融合。

而在仪表的HMI设计上，G9H可以支持QT/Kanzi/Unity等业界常用的开发工具，客户现有的仪表方案可以方便地移植到G9H上。

不可否认，安全性和可靠性是中央网关处理器和车载计算单元最为重要的指标。芯驰科技是国内首个拿下了车规可靠性认证（AEC-Q100）、功能安全流程认证（ISO 26262 ASIL D）和功能安全产品认证（ISO 26262 ASIL B）、国密认证的芯片企业。

据芯驰科技介绍，G9H系列全程采用了车规标准设计、生产和测试，其可靠性达到AEC-Q100 Grade 2，功能安全等级达到ISO26262 ASIL B。

除此之外，G9H内置满足国密标准的高性能HSM，可以支持数字签名、身份验证、数据加密等多种安全功能，不仅可以用于V2X等应用场景，也可以对车身网络中的数据进行实时加解密。

更重要的是，G9H可以支持芯驰自主研发的SDPE包处理引擎，通过将SDPE包引擎和内置HSM的紧密结合，G9H在处理CAN FD、LIN和Ethernet之间数据包的加解密和路由时几乎不占用A核或R核的处理能力，从而可以支撑更多的业务逻辑，保障安全、实时的数据交互。

很显然，无论是从性能、安全性和可靠性，还是跨域融合等方面，芯驰科技此次升级的G9H都具备了极大的竞争优势。