Arm、華為紛紛涌入,自動駕駛芯片混戰(zhàn),鹿死誰手難定論
做自動駕駛的芯片,無論是投入,還是風(fēng)險都要更上一層樓。
今年的自動駕駛依然沒能進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化落地,但產(chǎn)業(yè)里卻是大動作不斷:有因為利益分配不均關(guān)門大吉的,有難以為繼而“委身”于強者的,也有開始小范圍內(nèi)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……
而隨著近日Arm和汽車制造商以及Tier 1(汽車零部件供應(yīng)商)的深入合作,再加上布局已久的英特爾、英偉達(dá),自動駕駛逐漸成為半導(dǎo)體廠商的新戰(zhàn)場。
進(jìn)化:從ADAS到自動駕駛AI芯片
早期,在被稱為自動駕駛產(chǎn)業(yè)里程碑的谷歌無人車Waymo還未面世前,傳統(tǒng)汽車電子巨頭,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(tǒng))的處理芯片,彼時市場還是老牌汽車芯片巨頭,或者說是Tier1的天下。
在ADAS芯片方面,德州儀器有基于DSP的解決方案TDA2x SoC、瑞薩開發(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(dǎo)體巨頭們,這些Tier1顯然更注重實際的經(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距離真正的無人駕駛還有一道鴻要跨越。
當(dāng)我們討論自動駕駛AI芯片的時候,限定的范圍非常廣,小到攝像頭上的視覺處理芯片,大到處理整車數(shù)據(jù)的計算平臺,每個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)都離不開它。
而自動駕駛本質(zhì)是解決AI計算的問題,AI芯片在其中扮演的角色無非兩種:
1、處理輸入的傳感器信號(雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像頭等);
2、做出決策判斷、給出控制和執(zhí)行信號,比如是左轉(zhuǎn)、變道還是減速。
想要在短時間內(nèi)完成這兩項任務(wù),并非易事,所以自動駕駛汽車需要一個非常強大的計算平臺實時分析、處理海量的數(shù)據(jù),并且進(jìn)行復(fù)雜的邏輯運算。
因此,自動駕駛對AI芯片的算力要求較之其他場景更高,同時芯片還需要滿足車規(guī)級的嚴(yán)苛要求,種種原因使得自動駕駛芯片的開發(fā)難度以及進(jìn)入門檻更高。
如前文所述,自動駕駛芯片對算力的要求非常高,曾經(jīng)單一的汽車芯片已經(jīng)無法滿足,和多數(shù)技術(shù)領(lǐng)域類似,在這個過渡階段,真正的角色是那些“跨界”而來的巨頭以及新興的創(chuàng)業(yè)公司。
市場格局生變,自動駕駛芯片領(lǐng)域一場混戰(zhàn)
從ADAS向自動駕駛演進(jìn)的過程中,CPU也好、GPU也罷,都無法支撐大量傳感器的數(shù)據(jù)處理分析,自動駕駛芯片架構(gòu)朝著異構(gòu)方向發(fā)展,而那些在PC、移動市場叱咤風(fēng)云的半導(dǎo)體巨頭也聞聲而動,憑借著在處理器芯片領(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駕駛芯片的第一梯隊。
在GPU大行其道的幾年里,英偉達(dá)趕上了好幾波風(fēng)口:自動駕駛和加密數(shù)字貨幣的熱潮,讓黃仁勛過著“躺著數(shù)錢”的日子。
英偉達(dá)在2015年推出了自動駕駛平臺Drive PX系列,曾是整車廠、Tier 1、科技公司選擇的主流計算解決方案,但是礙于業(yè)內(nèi)對GPU高功耗、高成本的不滿,英偉達(dá)又于去年年初發(fā)布了新一代自動駕駛處理器Xavier,與PX不同的是,Xavier是一個獨立完整的SoC,包括定制的8核CPU、一個512核Volta架構(gòu)的GPU和相關(guān)的視覺、深度學(xué)習(xí)加速器,功耗是前代的十分之一。
英偉達(dá)產(chǎn)品的迭代,也是自動駕駛芯片發(fā)展的一個縮影,高集成、低功耗才是趨勢,在這一點上,老對手英特爾做的就比較好。
英特爾通過三輪高達(dá)百億美元的收購,擁有了Mobileye的EyeQ系列芯片(ASIC)、Altera的FPGA芯片、Movidius的視覺處理單元VPU。舉個例子,在英特爾提供的整套解決方案中,EyeQ可以負(fù)責(zé)視覺數(shù)據(jù)處理,Altera的FPGA芯片CycloneV負(fù)責(zé)毫米波雷達(dá)與激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)處理,“殺手锏”CPU凌動Atom負(fù)責(zé)處理其他數(shù)據(jù)任務(wù)。
當(dāng)然,除了兩個熱門的種子選手,還有不少虎視眈眈的巨頭。
近兩年,整個自動駕駛芯片市場再次發(fā)生了天翻地覆的變化。如果早期是三國爭雄,那么現(xiàn)在則成了多方勢力割據(jù)。
特斯拉屬于“異類”,它們是少有的既做整車,也自研自動駕駛芯片的公司。在“拋棄”了Mobileye和英偉達(dá)后,特斯拉在今年4月發(fā)布了首款自動駕駛芯片F(xiàn)SD,這款芯片除了常規(guī)的CPU和GPU之外,多配備了兩個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器(NNP)。
國內(nèi)初創(chuàng)公司地平線在8月底推出了基于自研架構(gòu)BPU 2.0的自動駕駛AI芯片征程二代。
除此之外,還有技術(shù)實力更為雄厚的Arm和華為,也正快速滲透到產(chǎn)業(yè)中。
專做架構(gòu)授權(quán)的Arm特地在去年9月發(fā)布了專為自動駕駛汽車打造的處理器Cortex-A76AE,新產(chǎn)品線AE即“Automotive Enhanced(自動駕駛增強)”。本月,他們又聯(lián)合汽車制造商和Tie 1成立自動駕駛汽車計算聯(lián)盟,目標(biāo)是制定一套可規(guī)模量產(chǎn)的自動駕駛方案,解決安全和計算問題。
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“聞風(fēng)喪膽”。去年的全聯(lián)接大會上,華為發(fā)布了支持L4級別自動駕駛的計算平臺MDC 600,基于8顆昇騰310 AI芯片,同時還整合了CPU和相應(yīng)的ISP模塊。
從這個階段的自動駕駛芯片架構(gòu)也能看到,單一CPU+GPU已經(jīng)成為過去式,如今GPU+FPGA的通用芯片方案成為主流。
同時,在這個戰(zhàn)場上,還有一些“出師未捷身先死”的巨頭,高通曾想通過收購恩智浦布局汽車芯片領(lǐng)域,可惜這樁交易在2018年以失敗宣告結(jié)束。
畢竟做芯片不是易事,做自動駕駛的芯片,無論是投入,還是風(fēng)險都要更上一層樓。
通常情況下,需要通過AECQ100和ISO16949兩個車規(guī)級認(rèn)證,才能大規(guī)模上線應(yīng)用,這拋開算力的因素,汽車芯片本身對安全性、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駕駛芯片廠商努力的方向。
另外,自動駕駛落地難的因素很多,價格是技術(shù)之外最高的門檻了,而技術(shù)和價格往往成反比,技術(shù)越成熟,規(guī)?;涞氐目赡苄栽礁?,價格才有機會下調(diào),如何平衡這三個要素,對自動駕駛芯片廠商來說也是很大的挑戰(zhàn)。
技術(shù)指標(biāo)之外,汽車產(chǎn)業(yè)鏈的特殊性、封閉性也決定了自動駕駛芯片的市場格局,會受到上下游產(chǎn)業(yè)鏈影響,這也讓芯片市場的格局愈加撲朔迷離。
自動駕駛芯片:群雄環(huán)伺,鹿死誰手難定論
當(dāng)整車廠開始大規(guī)模地投入到自動駕駛的研發(fā)中,上游的零部件廠商也不得不在智能化浪潮中求得生存。
就像開頭所述,傳統(tǒng)的汽車SoC廠商很早就瞄準(zhǔn)了ADAS,推出了匹配的產(chǎn)品,但是隨著算力要求越來越高,這些汽車供應(yīng)商就有些力不從心了,而自動駕駛芯片廠商自身有很大的機會“晉升”為產(chǎn)業(yè)鏈上新一代Tier 1。
所以,對于自動駕駛芯片廠商來說,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,因此在這個關(guān)鍵的過渡期,拉聯(lián)盟、統(tǒng)一戰(zhàn)隊是常態(tài)。
博世、采埃孚加入了英偉達(dá)自動駕駛聯(lián)盟,德爾福和Mobileye共同開發(fā)“中央傳感定位與規(guī)劃(CSLP)平臺”, 博世、電裝、大陸牽手恩智浦、英偉達(dá)加入Arm主導(dǎo)的計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟……
而諸如地平線這樣“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,推出自動駕駛芯片的同時找好相應(yīng)的Tier 1廠商和OEM廠商給自己拖底。
正如業(yè)內(nèi)人士所說,自動駕駛所需要的環(huán)節(jié)越多,Tier 1的重要性就會越發(fā)明顯。因為它們是所有環(huán)節(jié)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(yīng)商,想要跨過Tier 1 直接落地到車廠的量產(chǎn)產(chǎn)品上都會十分艱難。
一方面是站隊的問題,另一個更為現(xiàn)實的問題是賺錢,連整車廠在面對自動駕駛這個吞金怪獸都要結(jié)盟,通過采購體系分?jǐn)偝杀?、降低研發(fā)成本,更何況初出茅廬的新人們。
對于半導(dǎo)體巨頭或者特斯拉這樣已經(jīng)成氣候的廠商來說,研發(fā)自動駕駛芯片是錦上添花,但依然會影響其他業(yè)務(wù)的營收表現(xiàn)。而對于那些家底不足的新興公司來說,還有生存的壓力。從實際現(xiàn)狀來看,融資之外,有部分廠商會退而求其次,從ADAS或者其他應(yīng)用場景出發(fā),彌補自動駕駛芯片的漏洞。
同時,那些擁有強算力的技術(shù)公司都有可能跨界到自動駕駛領(lǐng)域。以谷歌為例,谷歌Waymo克萊斯勒無人車采用了英特爾的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在TPU的基礎(chǔ)上,研發(fā)出適用于自動駕駛的AI芯片。
綜上種種,在自動駕駛汽車還停留在路測階段時,市場無法給出短期的評判結(jié)果,現(xiàn)在比拼的是供應(yīng)鏈能力,上下游廠商,誰愿意為你的技術(shù)買單,提供更多的數(shù)據(jù)反饋,誰才能在蟄伏期獲得更大的賭注。
所以,自動駕駛芯片的戰(zhàn)爭,鹿死誰手,現(xiàn)在下定論過早。
最后:
汽車產(chǎn)業(yè)注重合作,單打獨斗是不現(xiàn)實的。要不依靠巨頭,爭取產(chǎn)業(yè)鏈上的話語權(quán),要不就是技術(shù)實力甩開競爭對手十幾條街,用技術(shù)說話。
所以,自動駕駛芯片廠商需要和上下游的供應(yīng)商以及整車廠保持良好關(guān)系,最好以結(jié)盟的方式統(tǒng)一戰(zhàn)線,未來大家比拼的一定是供應(yīng)鏈能力。
最后,記得關(guān)注微信公眾號:鎂客網(wǎng)(im2maker),更多干貨在等你!
硬科技產(chǎn)業(yè)媒體
關(guān)注技術(shù)驅(qū)動創(chuàng)新
