第四十九章 半导体芯片领域(1 / 2)
芯片按温度适应能力及可靠性分为四类:商业级(070摄氏度)、工业级(-4085摄氏度)、汽车级(-40120摄氏度)军工级(-55150摄氏度),他们应用的环境温度不同,要求也不同。
商业芯片的代表就是手机芯片,要求就是:天下武功唯快不破。
无论是手机、平板、还是机顶盒、智能穿戴设备,消费电子的芯片在开发阶段主要考量性能、功耗、成本三个方面维度。
在智能机时代,芯片的性能强弱已经成为衡量一款机型好坏的重要指标。
手机芯片的性能也主要也体现在算力和速度方面,
cpu负责手机系统应用流畅,也就是你打开各种app切换系统流畅,多任务处理。
gpu支持游戏画面快速加载,后世那些热门游戏流畅度掉帧情况就体现在这里。
isp(即图像信号处理单元)主要负责拍照部分,大家接触最多的应该是实现人脸识别、自动场景识别等功能。
而npu(神经网络处理器)就专门负责实现ai运算和ai应用的实现。
它们每秒都是处理几十万亿次的运算,这么庞大的运算能力被集成在指甲盖大小的手机处理器里面。
数十亿个晶体管在高频工作时,会产生大量的动态功耗、短路功耗和漏电功耗,如果不加以控制,不仅会出现计算错误的结果,甚至能将电路的一些部分将熔接在一起,使芯片不可修复。
因此消费电子在追求性能的同时,也要考虑功耗,否则就容易机身发烫,待机时间缩短,影响使用体验。
而工业级芯片的代表就是汽车的车规芯片。
由于汽车作为交通工具的特殊性,汽车芯片非常看重可靠性、安全性和长效性!
汽车的工作环境更恶劣,发动机舱的温度范围在-40°c150°c之间,因此汽车芯片需要满足这种大范围温度工作范围。
而手机芯片只需满足0°c70°c工作环境。再加上汽车在行进过程中会遭遇更多的振动和冲击,以及汽车上的环境湿度、粉尘、侵蚀都远远大于手机芯片的要求。
而且汽车产品的设计寿命更长,手机的生命周期在3年,最多不超过5年,而汽车设计寿命普遍都在15年或20万公里左右,远大于消费电子产品寿命要求。
因此,汽车芯片的产品生命周期要求在15年以上,而供货周期可能长达30年。
这个市场远远大于手机芯片,而且价格也比手机芯片好多了。
但相信的难度也更大,在这样的情况下,如何保持芯片的一致性、可靠性,是车规芯片首先要考虑的问题。
其次汽车芯片的安全性尤为重要。
手机芯片死机了可以关机重启,但是汽车芯片如果死机了可能会造成严重的安全事故,对消费者和厂商来讲是完全没有办法接受的。
所以,汽车芯片在设计的时候,从架构设计开始就要把功能安全作为车规芯片非常重要的一部分,采用独立的安全岛的设计,在关键模块、计算模块、总线、内存等等都有e、crc的数据校验,包括整个生产过程都采用车规芯片的工艺,以确保车规芯片的功能安全。
手机芯片的发展基本遵循摩尔定律,每年都会发布新一代芯片,每年都有新旗舰机的上市,基本上一款芯片能满足两三年内的软件系统性能需求即可。
但是汽车的开发周期比较长,一款新车型从开发到上市验证至少要经过两年以上的时间,这就意味着汽车芯片设计要有前瞻性,要能满足客户在未来3到5年的一个前瞻性需求。
另外,由于现在汽车上的软件越来越多,从芯片开发的角度来说,不仅仅要支持多操作系统,同时还要支持在软件上持续迭代的需求。
所以在汽车芯片领域基本都是被西方垄断。
要做自己的中国芯,余江自然也要在汽车芯片布局,未来锐创也会进军新能源汽车领域。
只是这种研发投入远远超过了余江的想象,姚慧寻求融资是对的。
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