作者 | 不可说
出品 | 汽车电子与软件
“窥见汽车的未来”：2024年骁龙峰会
在智能座舱技术快速发展的当下，高通的第三代骁龙数字座舱平台旗舰版芯片SA8155与更新一代的第四代骁龙数字座舱平台旗舰版芯片SA8295，凭借其先进的技术与稳定的表现，占据了市场的领先地位。特别是SA8155，作为上一代旗舰，凭借其成熟的技术与广泛的应用案例，在2023年于中国市场的智能座舱域控芯片出货量中占据了显著份额，全年出货量超过226万套，渗透率高达59.2%，彰显了其在市场中的强大影响力。
与此同时，随着技术的迭代升级，SA8295作为高通的旗舰产品，已经成为市场的新宠。近年来，包括极越01、全新奔驰E级、理L7/L8/L9/MEGA、小鹏X9、极氪007/全新极氪001、小米SU7以及零跑C16在内的多家知名汽车品牌的热门旗舰新车纷纷选择搭载SA8295。随着SA8295出货量的快速增长，它已成为高通在智能座舱领域持续发展的重要支柱。
本文着重解析、对比下这两系列芯片的架构。
SA8155P是一款集成的、面向汽车智能座舱平台的芯片，19年推出，21年开始陆续在汽车上搭载。
它是一款采用7纳米工艺的SoC，专为汽车应用而设计，内置了定制的硬件模块。
SA8155P架构
该SoC的CPU方面采用了高通定制的基于ARMv8架构的第四代Qualcomm Kryo 485 CPU，八颗，由一个性能强大的核心和七个能效核心组成（包括1个Gold Prime核心、3个Gold核心和4个Silver核心）。这些核心可以根据任务的需求自动切换，以提供最佳的性能和能效平衡。整体计算能力达到105K DMIPS。
一个性能核心为：Gold Prime Core（基于ARM Cortex-A76架构），最高频率可达2.419GHz，作为性能最为强大的核心，它能够在需要高性能的任务中提供强大的计算能力。
七个能效核心中有三个Gold Cores，每个核心的最高频率可达2.131GHz，它们协同Gold Prime Core工作，进一步提升整体性能。还有四个Silver Cores（基于ARM Cortex-A55架构），每个核心的最高频率可达1.785GHz，它们主要负责处理对性能要求不高的任务，以降低功耗。
Kryo 485采用先进省电技术的7纳米鳍式场效应晶体管，代表了这款CPU的先进制程和优秀的能耗。该SOC具有虚拟化功能，可以支持多个操作系统或应用在同一硬件平台上并行运行，同时确保它们之间的隔离性和安全性。
Kryo 485的缓存配置为384KB的一级指令/数据缓存（L1 I/D）+1.875MB的二级缓存（L2）+2MB的三级缓存（L3）+3MB的系统缓存。但是不同的产品配置可能会有区别，8155的CPU就有4M的L3。
其中，L1缓存是CPU内核集成的缓存，分为指令缓存（I-Cache）和数据缓存（D-Cache），用于存储CPU频繁访问的数据和指令。L2缓存和L3缓存则是外部的缓存，它们比L1缓存大，但访问速度稍慢。系统缓存则是用于存储操作系统和应用程序经常访问的数据和指令，以提高系统的整体性能。
定制的Qualcomm Adreno 第六代GPU，即Adreno 640 GPU，专为下一代集群设计增强了抢占支持，并采用了Qualcomm FlexRender专利技术。支持OpenGL ES 3.x、OpenCL 2.0完整版、Vulkan、RenderScript，具备64位虚拟寻址功能，此外还支持硬件曲面细分、几何着色器、可编程混合以及降低功耗。
OpenGL ES（Open Graphics Library for Embedded Systems）是OpenGL的嵌入式版本，专为移动设备、嵌入式系统等设计。3.x表示其支持OpenGL ES的3.x版本，提供了更高级的图形渲染功能和性能。
OpenCL（Open Computing Language）是一个用于异构平台（如CPU、GPU等）并行编程的开放标准。2.0 Full表示Adreno 640 GPU完全支持OpenCL 2.0版本，能够充分利用GPU的计算能力进行并行计算。
8155P的GFLOPS达到了1100。（GFLOPS（Giga Floating-point Operations Per Second），即每秒10亿次的浮点运算数，是衡量计算机或特定处理器浮点运算能力的一个重要指标）。
SA8155P还配备了专用的视频解码/编码硬件加速器，确保了高效的视频处理能力。显示引擎则支持最多3个4K显示器（帧率为60fps），并兼容仪表盘完整性显示，为用户带来出色的视觉体验。
此外，异构计算子系统/DSP能够支持下一代机器学习和计算机视觉加速。集成了Qualcomm NPU130神经处理单元，配备了四个Hexagon Vector eXtensions（HVX）处理器，其高效的机器学习架构功耗低于7W，性能却超过10TOPS（万亿次运算），展现出强大的计算能力。
SA8155P还配备了可选的2Gbps能力的调制解调器基带，支持第九代技术，确保了高速的数据传输。同时，它还提供了高速外设连接，包括USB 3.0、PCIe Gen 3.0和以太网（千兆能力）。
SA8295P架构
SA8295P搭载了基于Arm v8 Cortex技术的Qualcomm Kryo 695 CPU。采用了异构多核设计，包括四个Kryo Gold Prime和四个Kryo Gold核心，其中，Kryo Gold Prime核心的最大频率可达2.5 GHz，适合处理复杂计算任务，Kryo Gold核心的频率为2.05GHz，适合处理日常任务。
每个核心配备L2缓存，每个Kryo Gold Prime核心配备1 MB的L2缓存，每个Kryo Gold核心配备512 KB的L2缓存，整体具有8MB的L3缓存，有助于提升数据访问速度。
整体计算能力达到220K DMIPS，是8155P配置的CPU的两倍。
SA8295P的GPU型号为Qualcomm Adreno 695 GPU。
具备高性能图形渲染能力，支持复杂的3D图形和超高清多媒体应用。Adreno 695 GPU采用并行处理架构，这意味着它可以同时处理多个图形任务，大大提高了图形渲染的效率。该GPU支持硬件加速功能，能够快速渲染复杂图形，减少了对CPU的依赖，提高了系统的整体性能。
8295P的GFLOPS达到了3000，接近8155P配置的GPU的三倍。
SA8295P集成了强大的神经处理单元（NPU），包括双Qualcomm Hexagon Tensor Processors以及集成的Qualcomm Hexagon DSP。此外，还配备了四个Hexagon Vector eXtensions（HVX）处理器和两个Hexagon Matrix eXtensions（HMX）协处理器，这些共同支持高性能机器学习和复杂计算，能够显著加速深度神经网络的处理。SA8295的NPU算力达到了30TOPS，因此SA8295凭借其强大的NPU算力，能够支持更高级别的自动驾驶功能、智能语音交互等智能化功能。
在图像处理方面，设备采用了Qualcomm Spectra ISP 395图像信号处理器。这款ISP支持多通道图像处理，能够轻松处理高分辨率的多路摄像头数据，并配备高级图像增强算法；视频处理方面，设备搭载了Adreno 665 VPU，它支持高质量、超高清的视频编码和解码，同时，该VPU还兼容多种视频格式和编码标准。显示处理方面，设备配备了Adreno DPU 1199显示处理单元。这款DPU支持多显示器配置，能够同时驱动多个显示屏。在连接性方面，设备支持Wi-Fi 6 (802.11ax) + Bluetooth 5.2，确保高速无线通信和稳定的设备连接。同时，还提供了USB 3.1、PCIe Gen3、I²C、SPI等多种接口，使设备具有丰富的扩展性。
在车载芯片领域，除了上述的两款外，SA8255、SA8775以及SA8770也是较为常见的几款高通芯片。这些芯片各自具备独特的特点和性能差异，以满足不同车载系统的需求。
SA8255定位与8295差不多，各有长短，不过其AI算力最高可达48TOPS，这使得它在处理复杂的车载智能应用时表现出色。无论是ADAS还是车载娱乐系统，SA8255都能提供流畅且高效的运行体验。
而SA8775则在SA8255的基础上进行了进一步的升级和优化。它最大的亮点在于多了两个通用DSP，这大大增强了其数据处理能力。同时，SA8775的AI算力更是达到了惊人的72TOPS，这在车载芯片领域是非常突出的。这样的性能提升使得SA8775能够更轻松地应对更高要求的智能应用，如自动驾驶系统等。
至于SA8770和SA8775之间的区别，则主要体现在CPU频率上。SA8770的CPU频率最高为2.1GHz，这已经能够满足大多数车载应用的需求。然而，SA8775则将CPU频率提升到了2.35GHz。这一微小的提升却带来了显著的性能增强。
总的来说，高通在车载领域的这几款芯片各有千秋，用户可以根据自己的实际需求来选择合适的型号。无论是追求高性价比的SA8255，还是追求极致性能的SA8775，亦或是介于两者之间的SA8770，都能为车载系统提供稳定且高效的支持。
现阶段，市场普遍呈现出一种趋势：即以10-20万元价格区间的车型搭载高性能的8155芯片，来满足消费者对车辆智能化功能的基本需求，如流畅的多媒体体验、高效的语音交互等；而20万元以上的中高端车型，则更倾向于采用更先进的8295芯片，以提供更加卓越的车载娱乐系统、ADAS以及更快速的软件迭代能力，进一步提升驾驶体验和车辆的安全性、舒适性。
然而，随着新兴汽车品牌零跑汽车宣布其B10车型将搭载高端的8295芯片，这一举动无疑打破了原有的市场规律。可以预测在接下来的一到两年内，8295芯片的应用范围将会迅速扩大，不再局限于高端市场。随着技术的不断成熟和生产成本的逐步降低，8295芯片有望下探至15万元左右的市场区间，成为更多消费者的可选配置。这一变化将极大地推动汽车行业的智能化进程，使得高性能车载芯片不再是高端车型的专属，而是能够更加广泛地惠及广大普通消费者。
最后推荐一本介绍座舱芯片的新书：《智能座舱：架构、原理与车规级芯片》，这本书是蔚来汽车数字架构部智能座舱架构设计师张慧敏撰写，是一本非常不错的技术科普专著。
