Arm、華為紛紛涌入,自動(dòng)駕駛芯片混戰,鹿死誰(shuí)手難定論
做自動(dòng)駕駛的芯片,無(wú)論是投入,還是風(fēng)險都要更上一層樓。
今年的自動(dòng)駕駛依然沒(méi)能進(jìn)入大規模商業(yè)化落地,但產(chǎn)業(yè)里卻是大動(dòng)作不斷:有因為利益分配不均關(guān)門(mén)大吉的,有難以為繼而“委身”于強者的,也有開(kāi)始小范圍內嘗試商業(yè)化的,還有一些躍躍欲試、試圖殺出一條生路的新人……
而隨著(zhù)近日Arm和汽車(chē)制造商以及Tier 1(汽車(chē)零部件供應商)的深入合作,再加上布局已久的英特爾、英偉達,自動(dòng)駕駛逐漸成為半導體廠(chǎng)商的新戰場(chǎng)。
進(jìn)化:從ADAS到自動(dòng)駕駛AI芯片
早期,在被稱(chēng)為自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)里程碑的谷歌無(wú)人車(chē)Waymo還未面世前,傳統汽車(chē)電子巨頭,諸如恩智浦、瑞薩、TI等已經(jīng)在研發(fā)面向ADAS(高級駕駛輔助系統)的處理芯片,彼時(shí)市場(chǎng)還是老牌汽車(chē)芯片巨頭,或者說(shuō)是Tier1的天下。
在A(yíng)DAS芯片方面,德州儀器有基于DSP的解決方案TDA2x SoC、瑞薩開(kāi)發(fā)了R-Car系列、恩智浦發(fā)布了集成ADAS芯片的BlueBox平臺。相較于半導體巨頭們,這些Tier1顯然更注重實(shí)際的經(jīng)濟效益,以能夠批量化生產(chǎn)落地的ADAS芯片為主。
圖源:怪誕筆記
但ADAS距離真正的無(wú)人駕駛還有一道鴻要跨越。
當我們討論自動(dòng)駕駛AI芯片的時(shí)候,限定的范圍非常廣,小到攝像頭上的視覺(jué)處理芯片,大到處理整車(chē)數據的計算平臺,每個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節都離不開(kāi)它。
而自動(dòng)駕駛本質(zhì)是解決AI計算的問(wèn)題,AI芯片在其中扮演的角色無(wú)非兩種:
1、處理輸入的傳感器信號(雷達、激光雷達、攝像頭等);
2、做出決策判斷、給出控制和執行信號,比如是左轉、變道還是減速。
想要在短時(shí)間內完成這兩項任務(wù),并非易事,所以自動(dòng)駕駛汽車(chē)需要一個(gè)非常強大的計算平臺實(shí)時(shí)分析、處理海量的數據,并且進(jìn)行復雜的邏輯運算。
因此,自動(dòng)駕駛對AI芯片的算力要求較之其他場(chǎng)景更高,同時(shí)芯片還需要滿(mǎn)足車(chē)規級的嚴苛要求,種種原因使得自動(dòng)駕駛芯片的開(kāi)發(fā)難度以及進(jìn)入門(mén)檻更高。
如前文所述,自動(dòng)駕駛芯片對算力的要求非常高,曾經(jīng)單一的汽車(chē)芯片已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足,和多數技術(shù)領(lǐng)域類(lèi)似,在這個(gè)過(guò)渡階段,真正的角色是那些“跨界”而來(lái)的巨頭以及新興的創(chuàng )業(yè)公司。
市場(chǎng)格局生變,自動(dòng)駕駛芯片領(lǐng)域一場(chǎng)混戰
從ADAS向自動(dòng)駕駛演進(jìn)的過(guò)程中,CPU也好、GPU也罷,都無(wú)法支撐大量傳感器的數據處理分析,自動(dòng)駕駛芯片架構朝著(zhù)異構方向發(fā)展,而那些在PC、移動(dòng)市場(chǎng)叱咤風(fēng)云的半導體巨頭也聞聲而動(dòng),憑借著(zhù)在處理器芯片領(lǐng)域的經(jīng)驗積累和“豪擲千金”的收購,以迅雷之勢成為自動(dòng)駕駛芯片的第一梯隊。
在GPU大行其道的幾年里,英偉達趕上了好幾波風(fēng)口:自動(dòng)駕駛和加密數字貨幣的熱潮,讓黃仁勛過(guò)著(zhù)“躺著(zhù)數錢(qián)”的日子。
英偉達在2015年推出了自動(dòng)駕駛平臺Drive PX系列,曾是整車(chē)廠(chǎng)、Tier 1、科技公司選擇的主流計算解決方案,但是礙于業(yè)內對GPU高功耗、高成本的不滿(mǎn),英偉達又于去年年初發(fā)布了新一代自動(dòng)駕駛處理器Xavier,與PX不同的是,Xavier是一個(gè)獨立完整的SoC,包括定制的8核CPU、一個(gè)512核Volta架構的GPU和相關(guān)的視覺(jué)、深度學(xué)習加速器,功耗是前代的十分之一。
英偉達產(chǎn)品的迭代,也是自動(dòng)駕駛芯片發(fā)展的一個(gè)縮影,高集成、低功耗才是趨勢,在這一點(diǎn)上,老對手英特爾做的就比較好。
英特爾通過(guò)三輪高達百億美元的收購,擁有了Mobileye的EyeQ系列芯片(ASIC)、Altera的FPGA芯片、Movidius的視覺(jué)處理單元VPU。舉個(gè)例子,在英特爾提供的整套解決方案中,EyeQ可以負責視覺(jué)數據處理,Altera的FPGA芯片CycloneV負責毫米波雷達與激光雷達的數據處理,“殺手锏”CPU凌動(dòng)Atom負責處理其他數據任務(wù)。
當然,除了兩個(gè)熱門(mén)的種子選手,還有不少虎視眈眈的巨頭。
近兩年,整個(gè)自動(dòng)駕駛芯片市場(chǎng)再次發(fā)生了天翻地覆的變化。如果早期是三國爭雄,那么現在則成了多方勢力割據。
特斯拉屬于“異類(lèi)”,它們是少有的既做整車(chē),也自研自動(dòng)駕駛芯片的公司。在“拋棄”了Mobileye和英偉達后,特斯拉在今年4月發(fā)布了首款自動(dòng)駕駛芯片FSD,這款芯片除了常規的CPU和GPU之外,多配備了兩個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理器(NNP)。
國內初創(chuàng )公司地平線(xiàn)在8月底推出了基于自研架構BPU 2.0的自動(dòng)駕駛AI芯片征程二代。
除此之外,還有技術(shù)實(shí)力更為雄厚的Arm和華為,也正快速滲透到產(chǎn)業(yè)中。
專(zhuān)做架構授權的Arm特地在去年9月發(fā)布了專(zhuān)為自動(dòng)駕駛汽車(chē)打造的處理器Cortex-A76AE,新產(chǎn)品線(xiàn)AE即“Automotive Enhanced(自動(dòng)駕駛增強)”。本月,他們又聯(lián)合汽車(chē)制造商和Tie 1成立自動(dòng)駕駛汽車(chē)計算聯(lián)盟,目標是制定一套可規模量產(chǎn)的自動(dòng)駕駛方案,解決安全和計算問(wèn)題。
如果Arm的加入是如虎添翼,那么另外一位重磅選手,則讓人有點(diǎn)“聞風(fēng)喪膽”。去年的全聯(lián)接大會(huì )上,華為發(fā)布了支持L4級別自動(dòng)駕駛的計算平臺MDC 600,基于8顆昇騰310 AI芯片,同時(shí)還整合了CPU和相應的ISP模塊。
從這個(gè)階段的自動(dòng)駕駛芯片架構也能看到,單一CPU+GPU已經(jīng)成為過(guò)去式,如今GPU+FPGA的通用芯片方案成為主流。
同時(shí),在這個(gè)戰場(chǎng)上,還有一些“出師未捷身先死”的巨頭,高通曾想通過(guò)收購恩智浦布局汽車(chē)芯片領(lǐng)域,可惜這樁交易在2018年以失敗宣告結束。
畢竟做芯片不是易事,做自動(dòng)駕駛的芯片,無(wú)論是投入,還是風(fēng)險都要更上一層樓。
通常情況下,需要通過(guò)AECQ100和ISO16949兩個(gè)車(chē)規級認證,才能大規模上線(xiàn)應用,這拋開(kāi)算力的因素,汽車(chē)芯片本身對安全性、溫度、質(zhì)量、使用壽命和可靠性的要求非常高,也是諸多新入局自動(dòng)駕駛芯片廠(chǎng)商努力的方向。
另外,自動(dòng)駕駛落地難的因素很多,價(jià)格是技術(shù)之外最高的門(mén)檻了,而技術(shù)和價(jià)格往往成反比,技術(shù)越成熟,規?;涞氐目赡苄栽礁?,價(jià)格才有機會(huì )下調,如何平衡這三個(gè)要素,對自動(dòng)駕駛芯片廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)也是很大的挑戰。
技術(shù)指標之外,汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈的特殊性、封閉性也決定了自動(dòng)駕駛芯片的市場(chǎng)格局,會(huì )受到上下游產(chǎn)業(yè)鏈影響,這也讓芯片市場(chǎng)的格局愈加撲朔迷離。
自動(dòng)駕駛芯片:群雄環(huán)伺,鹿死誰(shuí)手難定論
當整車(chē)廠(chǎng)開(kāi)始大規模地投入到自動(dòng)駕駛的研發(fā)中,上游的零部件廠(chǎng)商也不得不在智能化浪潮中求得生存。
就像開(kāi)頭所述,傳統的汽車(chē)SoC廠(chǎng)商很早就瞄準了ADAS,推出了匹配的產(chǎn)品,但是隨著(zhù)算力要求越來(lái)越高,這些汽車(chē)供應商就有些力不從心了,而自動(dòng)駕駛芯片廠(chǎng)商自身有很大的機會(huì )“晉升”為產(chǎn)業(yè)鏈上新一代Tier 1。
所以,對于自動(dòng)駕駛芯片廠(chǎng)商來(lái)說(shuō),Tier 1既可能是強勁的競爭對手,更可能是最有力的合作伙伴,因此在這個(gè)關(guān)鍵的過(guò)渡期,拉聯(lián)盟、統一戰隊是常態(tài)。
博世、采埃孚加入了英偉達自動(dòng)駕駛聯(lián)盟,德?tīng)柛:蚆obileye共同開(kāi)發(fā)“中央傳感定位與規劃(CSLP)平臺”, 博世、電裝、大陸牽手恩智浦、英偉達加入Arm主導的計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟……
而諸如地平線(xiàn)這樣“勢單力薄”的創(chuàng )企,也在以非常成熟的方式打入產(chǎn)業(yè)鏈,推出自動(dòng)駕駛芯片的同時(shí)找好相應的Tier 1廠(chǎng)商和OEM廠(chǎng)商給自己拖底。
正如業(yè)內人士所說(shuō),自動(dòng)駕駛所需要的環(huán)節越多,Tier 1的重要性就會(huì )越發(fā)明顯。因為它們是所有環(huán)節最終能否落地到量產(chǎn)產(chǎn)品上的關(guān)鍵。任何單一技術(shù)供應商,想要跨過(guò)Tier 1 直接落地到車(chē)廠(chǎng)的量產(chǎn)產(chǎn)品上都會(huì )十分艱難。
一方面是站隊的問(wèn)題,另一個(gè)更為現實(shí)的問(wèn)題是賺錢(qián),連整車(chē)廠(chǎng)在面對自動(dòng)駕駛這個(gè)吞金怪獸都要結盟,通過(guò)采購體系分攤成本、降低研發(fā)成本,更何況初出茅廬的新人們。
對于半導體巨頭或者特斯拉這樣已經(jīng)成氣候的廠(chǎng)商來(lái)說(shuō),研發(fā)自動(dòng)駕駛芯片是錦上添花,但依然會(huì )影響其他業(yè)務(wù)的營(yíng)收表現。而對于那些家底不足的新興公司來(lái)說(shuō),還有生存的壓力。從實(shí)際現狀來(lái)看,融資之外,有部分廠(chǎng)商會(huì )退而求其次,從ADAS或者其他應用場(chǎng)景出發(fā),彌補自動(dòng)駕駛芯片的漏洞。
同時(shí),那些擁有強算力的技術(shù)公司都有可能跨界到自動(dòng)駕駛領(lǐng)域。以谷歌為例,谷歌Waymo克萊斯勒無(wú)人車(chē)采用了英特爾的Xeon服務(wù)器芯片、Altera的FPGA和英特爾的以太網(wǎng)關(guān)芯片,但難以保證谷歌不會(huì )在TPU的基礎上,研發(fā)出適用于自動(dòng)駕駛的AI芯片。
綜上種種,在自動(dòng)駕駛汽車(chē)還停留在路測階段時(shí),市場(chǎng)無(wú)法給出短期的評判結果,現在比拼的是供應鏈能力,上下游廠(chǎng)商,誰(shuí)愿意為你的技術(shù)買(mǎi)單,提供更多的數據反饋,誰(shuí)才能在蟄伏期獲得更大的賭注。
所以,自動(dòng)駕駛芯片的戰爭,鹿死誰(shuí)手,現在下定論過(guò)早。
最后:
汽車(chē)產(chǎn)業(yè)注重合作,單打獨斗是不現實(shí)的。要不依靠巨頭,爭取產(chǎn)業(yè)鏈上的話(huà)語(yǔ)權,要不就是技術(shù)實(shí)力甩開(kāi)競爭對手十幾條街,用技術(shù)說(shuō)話(huà)。
所以,自動(dòng)駕駛芯片廠(chǎng)商需要和上下游的供應商以及整車(chē)廠(chǎng)保持良好關(guān)系,最好以結盟的方式統一戰線(xiàn),未來(lái)大家比拼的一定是供應鏈能力。
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