NVIDIA 新車用晶片 Thor，功耗是最佳化重點

NVIDIA 於今年 GTC 推出新一代車用單晶片 NVIDIA Thor，採用 CPU 與 GPU 技術，可提供 2,000TOPS 高運算力，首位客戶為吉利汽車旗下電動車品牌極氪，預計 2025 年投產。

處理器算力提升為不可逆趨勢

NVIDIA每代車用處理器都有大幅升級，效能增加週期約2年，但此次Thor距離2021年Atlan僅一年，Atlan運算力也到單晶片1,000TOPS，NVIDIA表示，Thor不是Atlan繼任而是取代，成為Orin之後的產品，Orin則是目前NVIDIA達量產階段的最新晶片，運算力為250TOPS，Thor為其近8倍。

NVIDIA一直是高度自動駕駛發展指標，從產品規劃可見車輛運算力2~3年內大幅且快速躍進，算力提升來自感測器數量增加、規格提高（如解析度）、越趨精密且複雜的AI模型，以及高度自動駕駛為了安全的冗餘設計（Redundancy）。此外，Thor可滿足車輛EEA架構往集中式發展趨勢，車廠可將2,000TOPS都用在支援自動駕駛功能，也能做為中央處理器支援部分自動駕駛功能、智慧座艙系統等多個控制域。NVIDIA是中央集中式架構的代表廠商，認為透過強而有力的單一中央處理器可減少多個分散的ECU，簡化供應鏈管理，但高算力意味高功耗，目前眾多功能上車後使車輛能耗負擔增加，低功耗為各零組件廠商的設計要點，因所有功耗產生都意味電力消耗。

▲ NVIDIA各世代車用晶片與運算力。（Source：NVIDIA；拓墣產業研究院整理，2022.9）

EEA架構變更帶來車輛設計與零組件改變與商機

汽車電子電氣架構（EEA）的改變在汽車業界討論已久，目前正處於從傳統分散式架構網域集中式（Domain）發展階段，相較過去每個功能都有單一的ECU控制，域集中式架構將以功能劃分為幾個主要區域，例如動力（Powertrain）、車身（Body）、聯網（Connectivity）、輔助駕駛（ADAS）與資訊娛樂（Infotainment）或稱座艙域，每個域會有一個域控制器（Domain Controller）控制各域中整合的功能，預計域集中架構到2025年會成為主流。域集中式架構後的發展包括跨域融合，即「功能域」間持續進行整合，以及用物理（Physical）位置劃分成數個Zone的Zonal Architecture，由Zonal Controller / Gateway控制該區域的裝置。

無論移轉至哪一種類型的架構，都涉及設計與零組件採用的改變，其中之一即是需要比過往運算力強大的中央處理器，而促成EEA架構改變的除了減少為數眾多ECU外，還有連結各功能間的線束用量也得以減少。一輛車線束重量約略50~70公斤，線材長達數公里、連接器多達數百個，在車輛功能快速增加後，現有佈線在尺寸、重量與複雜度都已趨近極限，採用集中式架構將能解決此問題，Zonal Controller或Gateway因離裝置距離近而降低線束的拉線距離，線束減少對車輛的優點在減重、續航力提高，架構改變雖可能造成線束用量下降，但對規格的要求會相對提高，車輛架構變化與導入時間點是零組件廠商須密切觀察，以及進行長期研發規劃的重點趨勢。

（首圖來源：NVIDIA）