淺談國(guó)內(nèi)車載AI芯片的新銳力量

近日，地平線創(chuàng)始人兼CEO余凱公開(kāi)發(fā)表文章《車載AI芯片是智能汽車的數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)》：未來(lái)的智能汽車就是一臺(tái)四個(gè)輪子上的超級(jí)計(jì)算機(jī)。其中最核心的器件是車載AI芯片，是智能汽車的數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)。

事實(shí)上，隨著軟件在車輛上占據(jù)越來(lái)越多的價(jià)值，車輛的電子電氣架構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)，車輛的計(jì)算能力勢(shì)必要有更大的提升。

當(dāng)下，擁有高算力的車載AI芯片已經(jīng)成為車企們的剛需，將其稱為“通往智能汽車、自動(dòng)駕駛征途上的最強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)”也不為過(guò)。

“算法、數(shù)據(jù)、算力，三者缺一不可”

“一般來(lái)說(shuō)，人工智能技術(shù)的發(fā)展需要三個(gè)要素：數(shù)據(jù)、算法和算力?！痹诮衲耆蛉斯ぶ悄芎?a target="_blank">機(jī)器人峰會(huì)（CCF-GAIR 2020）上，人工智能學(xué)院院長(zhǎng)、CCF會(huì)士周志華教授表示。

智能汽車是人工智能技術(shù)落地集大成者，其發(fā)展更是需要這三要素的支撐。車輛的智能化演進(jìn)需要源源不斷的數(shù)據(jù)——數(shù)據(jù)又能反哺汽車的升級(jí)和迭代。

當(dāng)然，大數(shù)據(jù)本身并不必然意味著大價(jià)值。

“數(shù)據(jù)是資源，要得到資源的價(jià)值，就必須進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)分析。今天有效的數(shù)據(jù)分析主要依靠機(jī)器學(xué)習(xí)算法”。周志華教授表示。

當(dāng)下，不少主機(jī)廠、零部件供應(yīng)商的軟件意識(shí)都在覺(jué)醒，紛紛建立、或者擴(kuò)大自身軟件團(tuán)隊(duì)。

奧迪新任 CEO Markus Duesmann 就正在組建新的團(tuán)隊(duì)，希望依托大眾集團(tuán)的資源，用200名工程師打造全新的計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛系統(tǒng)。

“在數(shù)字化上我們確實(shí)落后了?！盌uesmann 在奧迪總部接受采訪時(shí)說(shuō)道?！捌嚰夹g(shù)的發(fā)展早已不再以體型論英雄，車輛的電子與電氣化架構(gòu)才最為重要。”在他看來(lái)，豪華車和高端型號(hào)現(xiàn)在就應(yīng)該靠著算力與傳感器級(jí)別來(lái)建立與其他產(chǎn)品的差異化。

盡管大眾首批ID.3的軟件問(wèn)題也還有待解決，但大眾和奧迪對(duì)特斯拉發(fā)起的追趕意味不言而明。

更早之前，豐田宣布成立新的控股子公司，專注于開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛、新的汽車操作系統(tǒng)以及高清地圖等軟件業(yè)務(wù)。

在國(guó)內(nèi)，上汽集團(tuán)也于7月成立了獨(dú)立的軟件團(tuán)隊(duì)公司，并表示在2023年將團(tuán)隊(duì)規(guī)模擴(kuò)大至2200人。

這種對(duì)軟件的加大碼注，無(wú)疑會(huì)促進(jìn)汽車智能化更快地到來(lái)。

打造一輛智能化汽車需要軟硬件的高度耦合。除了軟件，車輛的底層硬件，是更加不可或缺的一部分。

正如余凱在文章中表示：

“制約當(dāng)前智能汽車發(fā)展的核心瓶頸就是車載AI芯片的算力不足，算力就好比智能汽車的腦容量，自動(dòng)駕駛每往上走一級(jí)，所需要芯片算力就要翻一個(gè)數(shù)量級(jí)。要實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛，我們需要在四個(gè)輪子上搭載天河二號(hào)級(jí)別的計(jì)算能力?！?/p>

算力是支撐智能化的根基。如果算力跟不上，再好的算法也無(wú)法支撐其功能落地。

算力即權(quán)力時(shí)代，千帆競(jìng)發(fā)

趨勢(shì)愈發(fā)明朗，車載AI芯片上的競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈。

當(dāng)下勢(shì)頭最為強(qiáng)勁的無(wú)疑是英偉達(dá)和特斯拉，雙方的相愛(ài)相殺，也成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的大戲。

前腳，英偉達(dá)5月在NVDIA GTC 2020大會(huì)上，黃仁勛發(fā)布了面向自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的Orin系統(tǒng)級(jí)芯片（SoC），采用的是7nm工藝。

后腳，8月份就有報(bào)道表示，特斯拉正與博通合作研發(fā)新款HW 4.0自動(dòng)駕駛芯片，并于明年第四季度大規(guī)模量產(chǎn)，采用臺(tái)積電7nm技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。

在性能上，英偉達(dá)的新一代SOC Orin，可以提供200TOPS的運(yùn)算能力，是上一代Xavier SOC的7倍，功耗45W，主要面向L2+級(jí)自動(dòng)駕駛場(chǎng)景。

雖然特斯拉HW 4.0自動(dòng)駕駛芯片的性能暫時(shí)還沒(méi)公布，但預(yù)計(jì)會(huì)比當(dāng)下HW 3.0自動(dòng)駕駛上的FSD芯片性能要高3倍，預(yù)計(jì)明年第四季度大規(guī)模投產(chǎn)。目前FSD芯片算力72TOPS，功耗36W。

如果特斯拉HW 4.0的算力能提升三倍，則比英偉達(dá)的SOC Orin算力更高。

可見(jiàn)，在車載AI芯片這個(gè)賽道上，特斯拉與英偉達(dá)都對(duì)頭把交椅虎視眈眈。

當(dāng)然，芯片能力的高低不能只看算力的峰值。

因?yàn)樵趯?shí)際場(chǎng)景下，解決問(wèn)題用到的算力可能一半都不到。算力如何跟算法契合，跑得更加快速而精準(zhǔn)，才是解決具體問(wèn)題的關(guān)鍵。

地平線也表示：峰值算力只反映AI芯片理論上的最大計(jì)算能力，而非在實(shí)際AI應(yīng)用場(chǎng)景中的處理能力，有很大的局限性。因此評(píng)估AI芯片的性能，本質(zhì)上應(yīng)該關(guān)注做AI任務(wù)的速度和精度，即“多快”和“多準(zhǔn)”。

在這個(gè)層面，特斯拉自研的芯片無(wú)疑會(huì)和內(nèi)部的AI算法更加契合，而英偉達(dá)的通用芯片，無(wú)法面向客戶的特定算法進(jìn)行優(yōu)化。

也就說(shuō)，軟件結(jié)合才是更硬的道理。

不過(guò)無(wú)論如何，在這個(gè)算力代表著一定權(quán)力的時(shí)代，特斯拉和英偉達(dá)都嘗到了實(shí)打?qū)嵉奶痤^。

從特斯拉2020年Q2財(cái)報(bào)來(lái)看，特斯拉軟件（包括 Autopilot FSD完全自動(dòng)駕駛選裝包、OTA付費(fèi)升級(jí)以及高級(jí)車聯(lián)網(wǎng)功能）現(xiàn)金收入累積超 10 億美金。

馬斯克自己也說(shuō)：“短期而言，全自動(dòng)駕駛是遠(yuǎn)超其他功能的最大商機(jī)?！币矡o(wú)怪乎其市值于近日超越豐田，成為全球汽車行業(yè)一哥。

英偉達(dá)的市值也不賴，跟其算力提升一樣蹭蹭蹭往上漲。

截止9月3日，英偉達(dá)市值達(dá)到3541億美元，成為全球市值最高的芯片霸主，而昔日的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手英特爾市值為2222億美元。

據(jù)AI財(cái)經(jīng)社報(bào)道，一位接近英偉達(dá)和英特爾的人士表示：“實(shí)際上英偉達(dá)的營(yíng)收比英特爾小很多，只有1/7多一點(diǎn)。但AI、自動(dòng)駕駛等概念，推動(dòng)了英偉達(dá)的市值高漲。”

目前，英偉達(dá)的Xavier芯片已經(jīng)搭載在小鵬 P7、以及沃爾沃、奔馳、豐田等車型上。

這里面存在一個(gè)邏輯：隨著芯片算力的增強(qiáng)，車企們的數(shù)字化驅(qū)動(dòng)能力更強(qiáng)，車輛的智能化表現(xiàn)也會(huì)更加豐富和高級(jí)，同時(shí)也能為車輛品牌方帶來(lái)更高的溢價(jià)空間和銷量。由此，芯片玩家的身價(jià)自然也水漲船高。

地平線余凱也在文章中指出，預(yù)計(jì)到2030年，每輛汽車的車載AI芯片平均售價(jià)將達(dá)1000美元，整個(gè)車載AI芯片市場(chǎng)的規(guī)模將達(dá)到1000億美元，成為半導(dǎo)體行業(yè)最大的單一市場(chǎng)。

國(guó)內(nèi)車載AI芯片的新銳力量

正如中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)理事長(zhǎng)陳清泰所說(shuō)：

在燃油車時(shí)代，國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)零部件的關(guān)注度和投入度都不夠，國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)也一直飽嘗核心零部件空心化的苦果。尤其是在今年新冠疫情爆發(fā)和國(guó)際形勢(shì)變化的情況下，這種缺點(diǎn)暴露的更加明顯。

但隨著汽車新四化浪潮的到來(lái)，汽車零部件的概念和范疇正在被重新定義。三電技術(shù)、自動(dòng)駕駛芯片、傳感器、控制器等硬件，還有高精度地圖、網(wǎng)聯(lián)通信、云控平臺(tái)、AI軟件算法等，都在成為未來(lái)智能汽車的核心技術(shù)。

更重要的是，這些領(lǐng)域的技術(shù)壁壘尚未形成，新進(jìn)入者還有著巨大的創(chuàng)新空間。

以車載AI級(jí)芯片為例，即便行業(yè)中有特斯拉和英偉達(dá)相愛(ài)相殺，但國(guó)產(chǎn)新銳獨(dú)角獸地平線也逐漸冒出。另一方面瞬息萬(wàn)變的國(guó)際環(huán)境，凸顯了中國(guó)缺芯之痛。

去年，地平線推出中國(guó)第一款車規(guī)級(jí)AI芯片征程2，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)汽車芯片產(chǎn)業(yè)的空白。

如前文所提，車載AI芯片不僅在算力方面有著要求，更要與用戶企業(yè)的算法有極強(qiáng)的適配性。

據(jù)地平線余凱介紹，征程2芯片與當(dāng)前國(guó)際市場(chǎng)主打的專用ADAS芯片不同，有極強(qiáng)的通用性，可以靈活地支持不同軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)差異化功能。

不僅可以應(yīng)用在車輛的智能駕駛域的ADAS上，還可以應(yīng)用于車輛的智能座艙域的人機(jī)交互應(yīng)用方面。

目前，征程2芯片已經(jīng)陸續(xù)簽下了兩位數(shù)的量產(chǎn)定點(diǎn)車型。

在已經(jīng)量產(chǎn)的長(zhǎng)安汽車UNI-T車型上，也可以見(jiàn)到征程2芯片的身影。基于這款芯片，長(zhǎng)安汽車與地平線聯(lián)合開(kāi)發(fā)了智能座艙NPU計(jì)算平臺(tái)。

得益于「智能」標(biāo)簽的加持，長(zhǎng)安UNI-T在短短二十天內(nèi)預(yù)售車輛破萬(wàn)。在7月，長(zhǎng)安UNIT的銷量達(dá)到10081輛，跑進(jìn)7月國(guó)產(chǎn)SUV銷量榜的前十。這在國(guó)內(nèi)汽車銷量下行的階段，算是一個(gè)不錯(cuò)的成績(jī)。

摩根士丹利也在長(zhǎng)安汽車二季度的評(píng)估報(bào)告中表示，長(zhǎng)安汽車國(guó)產(chǎn)品牌的強(qiáng)勁增長(zhǎng)讓人印象深刻，長(zhǎng)安CS75 Plus和UNI-T就是典型案例。

這也再次顯示了，智能化功能越來(lái)越成為車企車輛銷量提升的關(guān)鍵要素，也逐漸成為汽車行業(yè)分析師關(guān)注的重點(diǎn)。

地平線表示，今年下半年將針對(duì)國(guó)內(nèi)陸續(xù)推出性能更強(qiáng)大的征程3和征程5芯片?！捌渲姓鞒?能夠支持泊車輔助等多攝像頭ADAS應(yīng)用，而征程5將達(dá)到單芯片96TOPS的AI算力，組成的自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)具備192-384TOPS算力，可支持L3-L4級(jí)自動(dòng)駕駛?！?/p>

當(dāng)然，地平線的生態(tài)圈朋友并非只有主機(jī)廠，其努力和成果正在得到越來(lái)越多產(chǎn)業(yè)伙伴的認(rèn)可。

近日，地平線與低速自動(dòng)駕駛企業(yè)新石器達(dá)成合作，搭載征程2芯片和感知算法的新石器無(wú)人車將于今年下半年量產(chǎn)部署。

此前，地平線還和地圖服務(wù)提供商凱立德簽署協(xié)議，雙方將共同打造面向后裝市場(chǎng)的主動(dòng)安全和眾包地圖方案，實(shí)現(xiàn)高精度地圖的動(dòng)態(tài)更新。與此同時(shí)，地平線還和圖商易圖通合作的前裝高精度地圖產(chǎn)品也將于年內(nèi)面世。

可見(jiàn)，地平線正在努力地賦能產(chǎn)業(yè)，擺脫算力對(duì)智能汽車的掣肘。未來(lái)這個(gè)國(guó)產(chǎn)芯片勢(shì)力也有望登上國(guó)際舞臺(tái)，跟特斯拉、英偉達(dá)等玩家同臺(tái)一較高下。
責(zé)任編輯：tzh