车厂最近的热门话题：RISC-V、AI、Chiplet

除了Tesla，还没有哪个车厂真正推出其自己的芯片。然而，这并没有抑制OEM自研芯片的强烈欲望。芯片供应商是否仍然可以提供车厂想要但自己还没有的东西？代价是多少？或者，车厂的美好愿景是否正在将芯片公司引入一个深渊？

随着OEM忙于处理芯片供应链问题，自研芯片的兴趣逐渐减弱了。他们在2027年前实现自动驾驶的梦想也已经成为过去。

现在，取代自动驾驶的是整个行业对软件定义汽车的追捧。OEM现在开始思考，如果在新时代下汽车的真正价值在于软件，那么他们就不应该只是在Tier 1选择的硬件基础上层层叠加自己的软件。

西门子电子设计自动化全球销售执行副总裁Mike Ellow最近表示，车厂从当前状态到开发自己的芯片是“相当大的跳跃”。不过，他表示，他看到汽车设计师对“进行更多的架构探索”越来越感兴趣。在思考未来汽车的架构时，他们已经意识到，他们不想看到自己的软件因别人的硬件设计缺陷而受到影响。车厂正在扭转这种情况。他们想按自己的方式运行软件。

因此，这种趋势反过来迫使车厂要求芯片公司加速采用RISC-V，升级AI推理硬件，并努力开发chiplet。即使他们还没有推出自己的芯片，车厂也会更加积极地制定汽车芯片行业的技术议程。

RISC-V上车‍‍

这一趋势的一个明显标志是，前不久Infineon、Nordic、NXP、Bosch和Qualcomm五家领先的芯片公司宣布在德国组建一家合资公司（JV），寻求“单一来源，以实现基于RISC-V的兼容产品”。

理解这个JV的第一个关键是它计划“提供参考架构并帮助建立行业标准”。车厂希望主要的芯片供应商拥有专门为他们的行业定制的RISC-V指令集架构，而不是遵循Arm为汽车行业提供的“高效、可扩展的处理器技术”的路线图。

AI硬件投资‍‍

其次，汽车行业继续投资于AI硬件初创公司。尽管在2023上半年风投社区对AI处理器初创公司的热情有所减退，但现代汽车集团上周宣布将向Tenstorrent投资5,000万美元。

现代和起亚分别投了3,000万美元和2,000万美元。现代汽车集团的发言人表示，之所以选择 Tenstorrent，因为它拥有“有竞争力的IP和对整体产品路线图的清晰视野”。Tenstorrent的IP包括基于RISC-V内核的CPU和NPU。

对于现代汽车来说，Tenstorent的吸引力之一当然是“有机会与芯片行业的传奇人物Jim Keller合作”。但发言人也明确表示，现代集团的意图是利用Tenstorrent的技术为未来的车型“开发优化的芯片”。

汽车行业在AI硬件初创公司的投资上一直很稳定。通用、宝马、沃尔沃、上汽和奥迪都有自己的风投部门。其它公司，比如大众集团的子公司，也直接投资AI初创公司。

另外，车厂也正在推动芯片设计师加速chiplet的开发。

Chiplet，SoC的升级之路‍‍‍‍

Tenstorrent的CCO David Bennett曾经说过，“我们几乎所有的客户都非常希望看到chiplet可能带来的潜在好处。”在看到Tesla通过OTA取得的成就后，许多OEM希望解决硬件的升级难题。

Bennett观察到，“我认为，车厂正在将chiplet作为一种在其SoC中提供升级的方式，而无需重新设计一切。”

为了响应行业需求，Tenstorrent全力以赴地投入到chiplet中。Bennett表示，Tenstorrent的独立机器学习芯片Black Hole即将推出，这将是他们最后一款传统的SoC。“今后，我们的Quasar设计和我们公开讨论过的Grendel，肯定都会基于chiplet。”

异构计算：AI与Chiplet的交汇‍‍‍‍‍

随着车厂在未来的车辆中堆积自动驾驶功能，更复杂的处理器将不可避免。

Untether AI的产品副总裁Bob Beachler提到了汽车架构对“异构计算”日益增长的需求。“如果一辆车有20个不同的传感器阵列，LiDAR、雷达和各种光学传感器，它很快就会面临传感器融合问题。”他说。进一步地，“如果它要在多种不同的神经网络上运行融合，以更好地了解自己的周围环境，那真的需要更多异构计算架构。”

Beachler解释说，“你有传感器融合计算、用于路径规划和决策制定的CPU，以及运行神经网络并提供结果的AI推理加速芯片。”

如今的半导体行业在SoC中以2.5D封装实现异构计算架构，他们希望未来在chiplet中实现。

与Tenstorrent不同，Untether AI对chiplet成为汽车行业的实际选择的期望更为保守，时间表为五年。

尽管如此，Beachler承认chiplet对车厂有吸引力，有两个原因：它们可以增加计算密度，并在更小的尺寸中带来更低的功耗。“现在，如果你想为你的车辆增加更多的算力，你要在后备箱里放上一个带有PCI Express卡的服务器。”那会增加很大功耗。

谨慎态度‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

车厂对RISC-V、AI和chiplet的未来充满了希望。但是，任何人都不该低估使这些新技术商业化的挑战。

以RISC-V为例。尽管有明显的行业趋势，但一些行业观察者仍持怀疑态度。从EDA、编译器、调试器和工具的角度看，RISC-V“仍然不成熟”，尤其是对于“面临实际应用案例的软件开发者”而言。不成熟历来与汽车行业互不相容。

至于chiplet，Untether AI的Beachler指出，成本问题可能非常大，这是chiplet的推广者似乎忽视的一点。他们认为只要有KGD（known good dies），chiplet应该比SoC更便宜。

然而，Beachler说：“他们忘记了他们仍然需要测试。测试die与测试封装器件是不同的。”他说，另一个问题是，“谁来制造大量基于chiplet的基板，让我把HBM（High Bandwidth Memory）、CPU和AI加速器放进去？基板的成本是多少？……一旦他们把所有东西放在一起并进行测试，我的良率是多少？”

Beachler强调，最大的挑战是，不存在Chiplet A可以自动与Chiplet B协同工作。

尽管行业正在努力开发如UCIe（Universal Chiplet Interconnect Express）这样的标准化互连技术，但有些公司选择了BoW（Bunch of Wires）。还有一些正在部署自己的UCIe版本。

Beachler解释到，事实很简单，为高性能计算开发异构chiplet计算架构的开发者“拥有所有这些chiplet”，并且“他们自己实现这些互连”。

Tenstorrent的Bennett说：“像AMD这样的公司确实证明了chiplet可以非常有价值。但是，一旦实现了不同客户的chiplet之间的互操作性，chiplet可以更有价值。”

虽然Bennett承认行业趋势似乎是围绕UCIe进行整合，但Bennett指出，“第一版将是混乱的，这是毫无疑问的。”

Bennett说，Tenstorrent目前的策略是“与初创公司和大公司一起工作”来“共同模拟和达成一个标准，尽管这不会是UCIe或BoW或我们选择的其他官方标准”。简而言之，Tenstorrent现在的任务是推动其合作伙伴之间开展合作。

RISC-V、AI和chiplet的市场趋势都是真实的。新老汽车芯片供应商都在竞相发布车厂想要听到的好消息。然而，最先实现这一目标的公司并不会赢太多。建立RISC-V、AI和chiplet背后所需的生态系统需要整个社区的努力。终点问题是谁拥有正确的工具、合作伙伴关系以及来自车厂的信任，将所有这些OEM的梦想变为现实。