汽車芯片火藥味十足,NPX抱團(tuán)取暖走捷徑

2018年，原本對(duì)未來(lái)汽車芯片市場(chǎng)格局產(chǎn)生重大影響的“高通收購(gòu)NXP事件”告一段落。這場(chǎng)歷時(shí)2年的馬拉松最終沒(méi)能達(dá)到終點(diǎn)。

440億美元的出價(jià)，高通一方面看中NXP在汽車芯片領(lǐng)域的市場(chǎng)份額，另一方面可以在產(chǎn)品線上實(shí)現(xiàn)“全棧式”的布局，從智能座艙、車聯(lián)網(wǎng)到自動(dòng)駕駛。

而對(duì)于NXP來(lái)說(shuō)，面對(duì)已經(jīng)在ADAS及自動(dòng)駕駛領(lǐng)域占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)的Mobileye和英偉達(dá)，也需要高通的支持。一直以來(lái)，NXP缺乏高性能的并行處理器產(chǎn)品，使得其現(xiàn)有的芯片無(wú)法高效處理來(lái)自攝像頭、雷達(dá)及其他傳感器的融合數(shù)據(jù)。

現(xiàn)在，NXP只能尋找另一家公司來(lái)填補(bǔ)高通的空缺?！拔覀円恢痹谥贫˙計(jì)劃，以防收購(gòu)交易失敗。”NXP高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)總經(jīng)理卡邁勒?庫(kù)里(Kamal Khouri)表示，而且必須彎道超車（如果獨(dú)立開(kāi)發(fā)替代英偉達(dá)的Xavier芯片和Mobileye的EyeQ芯片，時(shí)間和成本都不允許）。

一、汽車芯片“火藥味十足”

今年以來(lái)，自動(dòng)駕駛芯片的火藥味十足。

英偉達(dá)在年初CES展上宣布，擴(kuò)大與梅賽德斯-奔馳的合作關(guān)系，為后者構(gòu)建人工智能架構(gòu)，能夠集成自動(dòng)駕駛和智能駕駛艙的高性能計(jì)算。同時(shí)，英偉達(dá)還發(fā)布了全球首個(gè)商用L2+級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)—NVIDIA DRIVE AutoPilot。

這意味著英偉達(dá)已經(jīng)從之前高高在上的L4級(jí)，“降維”到L2+級(jí)。這無(wú)疑進(jìn)一步加劇未來(lái)三年L2級(jí)到L3級(jí)之間的芯片市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，要知道這是真正占據(jù)出貨量的重點(diǎn)市場(chǎng)。

英特爾旗下的Mobileye則繼續(xù)向上挺進(jìn)，宣布為兩家中國(guó)公司（北京公共交通公司和北京北太機(jī)電）商業(yè)化部署L4級(jí)自動(dòng)駕駛公共交通服務(wù)。同時(shí)，在傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域繼續(xù)搶單，包括為長(zhǎng)城汽車在未來(lái)3至5年內(nèi)交付L0到L2+自動(dòng)駕駛解決方案，并針對(duì)中國(guó)道路聯(lián)合開(kāi)發(fā)L3級(jí)方案。

要知道，在過(guò)去的一年里，Mobileye已經(jīng)從16家整車廠和5家一級(jí)供應(yīng)商那里獲得了20個(gè)新項(xiàng)目訂單，覆蓋78款車型。

同時(shí)，EyeQ系列中最新的定制加速處理器芯片EyeQ5已經(jīng)出樣，比EyeQ4強(qiáng)大10倍，基于7納米工藝每秒執(zhí)行24萬(wàn)億次的運(yùn)算。這將是對(duì)抗英偉達(dá)GPU的利器，關(guān)鍵還在于Mobileye計(jì)劃開(kāi)始向合作伙伴提供白盒“子系統(tǒng)”，意味著客戶可以在芯片植入自己的算法。

按照計(jì)劃，EyeQ5的全面量產(chǎn)時(shí)間點(diǎn)將于2021年開(kāi)始，而Mobileye已經(jīng)提前拿到了800萬(wàn)套訂單。更關(guān)鍵的優(yōu)勢(shì)是，EyeQ5可以和前視攝像頭一起集中在擋風(fēng)玻璃位置，而不是中央域控制器。

后來(lái)居上的Xilinx，憑借FPGA的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)（低功耗、車規(guī)級(jí)、高性價(jià)比），宣布與采埃孚戰(zhàn)略合作，為后者的自動(dòng)駕駛域控制器ZF ProAI提供支持，Zynq UltraScale+MPSoC平臺(tái)用于處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)匯總、預(yù)處理和分配，同時(shí)為AI處理提供計(jì)算加速。此外，Xilinx還成為了多家中國(guó)ADAS供應(yīng)商的合作伙伴，包括東軟睿馳、Minieye等。

而未來(lái)在中國(guó)市場(chǎng)，NXP還將碰到一些中國(guó)AI芯片初創(chuàng)公司的競(jìng)爭(zhēng)。比如，地平線剛剛獲得6億美元左右的B輪融資，估值達(dá)到30億美元。此輪融資領(lǐng)投方為SK中國(guó)、SK Hynix以及數(shù)家中國(guó)一線汽車集團(tuán)（與旗下基金）。至此，地平線已經(jīng)獲得了英特爾和SK Hynix兩家全球半導(dǎo)體巨頭的背書。

2018年，地平線在此前發(fā)布“征程”系列處理器的基礎(chǔ)上，相繼發(fā)布了Matrix自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)。按照官方信息，其汽車領(lǐng)域的生態(tài)合作伙伴包括奧迪、博世、長(zhǎng)安、比亞迪、上汽、廣汽等。

對(duì)于NXP來(lái)說(shuō)，一面是自動(dòng)駕駛帶來(lái)的對(duì)汽車芯片的未來(lái)巨大需求；另一面則是不斷出現(xiàn)的“新競(jìng)爭(zhēng)者”，尤其是主打性價(jià)比的中國(guó)初創(chuàng)公司和本地化優(yōu)勢(shì)。這讓傳統(tǒng)汽車芯片巨頭“有點(diǎn)難受”。

二、抱團(tuán)取暖“走捷徑”

相比其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的高調(diào)發(fā)布，NXP宣布和Kalray（一家成立于2008年，早期服務(wù)航空航天領(lǐng)域的并行計(jì)算芯片廠商）合作開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)的消息“幾乎被淹沒(méi)”。

雙方合作的目的正是彌補(bǔ)NXP的軟肋，為客戶提供從目前L2級(jí)（不過(guò)，行業(yè)普遍認(rèn)為NXP的S32在處理L2級(jí)時(shí)也只能勉強(qiáng)夠用）到L3、L4甚至L5級(jí)的芯片計(jì)算平臺(tái)。

按照NXP的計(jì)劃，未來(lái)將Kalray的大規(guī)模并行處理器陣列集成到自己的BlueBox中央域控制器。Kalray的MPPA處理器將處理自動(dòng)駕駛的感知和建模階段，使用傳感器融合、目標(biāo)檢測(cè)和其他人工智能技術(shù)對(duì)汽車周圍環(huán)境進(jìn)行建模。

NXP的芯片則負(fù)責(zé)處理自動(dòng)駕駛的另一個(gè)主要環(huán)節(jié)：路徑規(guī)劃。這意味著根據(jù)周圍的環(huán)境繪制車輛應(yīng)該走的路線，然后告訴車輛應(yīng)該在哪里以及如何駕駛。BlueBox搭載了Cortex-A72 Layerscape處理器和一個(gè)基于Cortex-A53設(shè)計(jì)的嵌入式視覺(jué)芯片。

按照目前行業(yè)的共識(shí)，L2級(jí)數(shù)據(jù)處理的每秒運(yùn)算量約為一萬(wàn)億次（1 TOPS），還需要每秒執(zhí)行20 MIPS用于規(guī)劃路線的算法。而L3級(jí)自動(dòng)駕駛汽車則需要50 TOPS和100 MIPS的計(jì)算能力。而L5級(jí)自動(dòng)駕駛可能需要200 TOPS和超過(guò)200MIPS以上的算力。

挑戰(zhàn)不僅在于讓自動(dòng)駕駛系統(tǒng)有能力承擔(dān)越來(lái)越多的駕駛功能，而且在不損害安全和可靠性的前提下做到這一點(diǎn)。

根據(jù)Kalray的嵌入式計(jì)算主管Stephane Cordova介紹，Kalray一直致力于開(kāi)發(fā)高可靠性的安全芯片。最新的28納米芯片包含288核，每秒可運(yùn)行萬(wàn)億次操作，此外允許每個(gè)核獨(dú)立工作。如果其中一個(gè)失效，另一個(gè)可以接管它正在做的事情，而不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)芯片發(fā)生故障。

目前，Kalray可以保證高水平的安全性，MPPA處理器支持ASIL B/C，符合ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)。更關(guān)鍵的是能耗可以低至現(xiàn)有解決方案的十分之一，并且由于MPPA的可編程性，用戶可以輕松定制和更新。

最新的消息，NXP正在與一家歐洲主要OEM公司談判，以提供完整的NXP/Kalray系統(tǒng)。按照此前計(jì)劃，這套系統(tǒng)的推出時(shí)間點(diǎn)是今年上半年。

搞定了并行處理芯片，接下來(lái)就是操作系統(tǒng)。

近日，NXP宣布與嵌入式安全領(lǐng)域公司Green Hills建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，專注于量產(chǎn)級(jí)ADAS和自動(dòng)駕駛應(yīng)用。目的是搭載Green Hills的INTEGRITY實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)，擴(kuò)展了圍繞NXP現(xiàn)有S32系列的ADAS和中央計(jì)算系統(tǒng)的生態(tài)伙伴。

兩家公司的共同目標(biāo)是交付高容量、量產(chǎn)級(jí)別的電子控制單元(ECUs)，以促進(jìn)關(guān)鍵安全應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)和測(cè)試，并瞄準(zhǔn)L2、L3級(jí)及更高級(jí)別自動(dòng)駕駛系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。

Green Hills將其完整的RTOS技術(shù)作為雙方自動(dòng)駕駛軟件平臺(tái)的安全核心，這也是嵌入式行業(yè)中認(rèn)證最高的RTOS之一，其已經(jīng)通過(guò)ASIL D和SIL 4認(rèn)證。

而在應(yīng)對(duì)未來(lái)汽車內(nèi)部及外部網(wǎng)絡(luò)連接方面，NXP也在加緊布局。

去年，NXP宣布收購(gòu)汽車以太網(wǎng)子系統(tǒng)技術(shù)提供商OmniPHY。后者的接口IP和通信技術(shù)與NXP的汽車產(chǎn)品組合將構(gòu)成汽車以太網(wǎng)的一站式解決方案。兩家公司的技術(shù)協(xié)同效應(yīng)將圍繞高級(jí)流程中的1.25-28Gbps PHY設(shè)計(jì)及10-、100-和1000BASE-T1以太網(wǎng)展開(kāi)。

在V2X方面，NXP去年宣布與日本日立合作，結(jié)合NXP的V2X芯片組和日立解決方案的V2X軟件堆棧開(kāi)發(fā)全新的V2X解決方案，實(shí)現(xiàn)頻率為5.9GHz和760MHz的V2X操作，支持歐盟、美國(guó)、韓國(guó)以及日本V2X技術(shù)的實(shí)施。

這套全新的V2X解決方案2019年先于日本上市，隨后將推向歐洲和北美等其他市場(chǎng)。

去年，NXP營(yíng)收為94.07億美元，年度同比增長(zhǎng)僅為2%，但營(yíng)收總額仍低于2016年（兩年的收購(gòu)談判耽誤了不少事）。不過(guò)來(lái)自汽車業(yè)務(wù)營(yíng)收比例，從2016年的38.8%進(jìn)一步提升至去年的47.9%。

一直以來(lái)，NXP在車用MCU、信息娛樂(lè)系統(tǒng)芯片（iMX）、車載雷達(dá)射頻芯片等領(lǐng)域處于優(yōu)勢(shì)地位，但對(duì)于NXP來(lái)說(shuō)，“B計(jì)劃”能否按照預(yù)期推進(jìn)并取得進(jìn)展，將至關(guān)重要，這決定其在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的“占位”。