能打敗黃大仙的或許只有他自己。
“今天，我們宣布Atlan不再是第一了……”皮衣教父黃仁勛在9月20日晚的GTC 2022上平靜的宣布這個(gè)消息，他還有一個(gè)身份是英偉達(dá)創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官。
黃仁勛的下半句是，“取代Atlan的將是Thor”，并表示其性能將是Atlan的兩倍。
英偉達(dá)SOC算力示意圖
Atlan是英偉達(dá)去年推出的一款5nm制程的1000TFLOPS算力的自動(dòng)駕駛SOC芯片，原本計(jì)劃2024年上市，隨著Thor的面世，Atlan還沒出生就成為歷史。
1TFLOPS代表處理器一秒進(jìn)行1萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算，這意味著Thor每秒將進(jìn)行2000萬(wàn)億次的運(yùn)算。要知道，目前特斯拉的FSD（完全自動(dòng)駕駛）自研芯片的算力為144 TOPS，Thor的算力約為前者的14倍。
GPU霸主英偉達(dá)，攜算力優(yōu)勢(shì)殺入汽車芯片市場(chǎng)，正在對(duì)全行業(yè)降維打擊。
面對(duì)英偉達(dá)的發(fā)起的算力軍備競(jìng)賽，其它芯片廠商還有沒有還手之力？
作為中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)與世界差距相對(duì)較小的領(lǐng)域，地平線、華為、黑芝麻等國(guó)產(chǎn)汽車芯片在大變局下又將何去何從？
汽車算力革命進(jìn)行時(shí)
英偉達(dá)大搞算力競(jìng)賽的背后，是汽車芯片領(lǐng)域的一場(chǎng)巨大變革。
在傳統(tǒng)汽車上，需要計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制的功能并不多。但是隨著新能源時(shí)代開啟，汽車對(duì)電子化的要求正在突飛猛進(jìn)，從自動(dòng)和輔助駕駛，到智能座艙，都需要強(qiáng)大的芯片控制。
可是芯片變多了，需要的電線也變多了，汽車變得像我們的電腦桌一樣，亂糟糟的電源線看著都糟心。
車輛線束復(fù)雜度增加，還不只是糟心的問題，更是直接導(dǎo)致了更高的成本和更復(fù)雜的設(shè)計(jì)。特別是車輛智能化時(shí)代，各項(xiàng)功能的增加直接導(dǎo)致電子控制單元（ECU）數(shù)量的激增。
按照《自動(dòng)駕駛車輛工程》雜志統(tǒng)計(jì)顯示，高檔轎車和全尺寸卡車可能使用了40種不同的線束，搭載了超過700個(gè)連接器和3000條電線。如果把汽車上的電線全部連起來(lái)，其長(zhǎng)度可以超過4公里，重量將達(dá)到60公斤。
化繁為簡(jiǎn)、降低整車線束復(fù)雜度成為新需求。而減少線束最有效的方式，就是減少芯片數(shù)量。
在此背景下，零部件Tier1企業(yè)博世2016年最早提出域控制器的概念，將整車ECU整合為駕駛輔助、安全、車輛運(yùn)動(dòng)、娛樂信息、車身電子5個(gè)域，各自只需要一個(gè)域控制器，就可以替代過去大量的獨(dú)立ECU。
特斯拉的做法更激進(jìn)，直接按照車身域劃分成前車身域、左車身域、右車身域三部分，實(shí)現(xiàn)整車控制。
根據(jù)中信證券近期拆解特斯拉model3的信息顯示，前車身控制器包括ESP 車身穩(wěn)定系統(tǒng)等安全相關(guān)、冷卻液泵熱管理相關(guān)、車頭燈和雨刮等其他功能；左車身域控制的核心芯片控制和配電，包括左車身的燈具以及電機(jī)；右車身域負(fù)責(zé)空調(diào)、雷達(dá)、高位剎車燈和后機(jī)油泵等控制。
特斯拉域控制器示意圖
汽車行業(yè)普遍認(rèn)為，域控制器是汽車電子行業(yè)未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)門檻最高、利潤(rùn)最高的部分。想用一個(gè)域控制器，實(shí)現(xiàn)多個(gè)ECU的功能，最大的門檻當(dāng)然是算力提升。
提到算力，英偉達(dá)可就不困了。
博世和特斯拉的域控制器模式也帶動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)迎來(lái)一次革新，黃仁勛想接過接力棒。對(duì)于自動(dòng)駕駛而言，2000TFLOPS浮點(diǎn)算力已溢出，他的野心是將域控制器再集成。
黃仁勛在演講中明確表示，Thor這顆SoC芯片就是為汽車的中央計(jì)算架構(gòu)而生，用這一顆芯片打造一個(gè)控制器，即可同時(shí)為自動(dòng)泊車、智能駕駛、車機(jī)、儀表盤、駕駛員監(jiān)測(cè)等多個(gè)系統(tǒng)提供算力?！癟hor支持計(jì)算域分隔開發(fā)，既能將2000TOPS全部用于自動(dòng)駕駛工作流，也可以分配使用，將一部分用于智能座艙、AI娛樂，一部分用于輔助駕駛?！?/p>
言下之意，Thor不僅僅是Orin X自動(dòng)駕駛芯片的升級(jí)版，同時(shí)還可以替代高通8155、8295等座艙芯片的工作。不只是要攪局智能駕駛芯片的市場(chǎng)，黃仁勛還要和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手高通搶占座艙、娛樂芯片的份額。
汽車產(chǎn)業(yè)有一個(gè)共識(shí)，傳統(tǒng)燃油車時(shí)代低算力MCU無(wú)法適應(yīng)車輛智能化發(fā)展，汽車架構(gòu)已由傳統(tǒng)分布式架構(gòu)轉(zhuǎn)向域控制器，數(shù)量更少的大算力ECU替代龐雜的MCU，下一步是由域控制器轉(zhuǎn)向中央式電子電氣架構(gòu)。英偉達(dá)正在引領(lǐng)汽車芯片的第二次革命。
據(jù)悉，Thor芯片將最先在極氪車型上量產(chǎn)交付，第一站就選擇中國(guó)市場(chǎng)。
不只是黃仁勛，想引領(lǐng)第二次芯片革命的廠商并不少。德國(guó)零部件安波福今年9月表示，已推出全球首款整車中央計(jì)算平臺(tái)CVC，將率先在中國(guó)市場(chǎng)運(yùn)用，集成ADAS、車身功能、網(wǎng)關(guān)及VCU功能，可處理汽車中數(shù)百個(gè)組件的通信信號(hào)。新勢(shì)力小鵬則是表示，新旗艦G9將采用“中央超算+區(qū)域控制”的融合硬件架構(gòu)。
算力很好，但不是全部
英偉達(dá)算力霸權(quán)難以撼動(dòng)，其它芯片廠商的出路在哪？
首先，盡管中央式電子電氣架構(gòu)是所有人的理想，但是現(xiàn)行的多個(gè)域控制器方案并非不可接受。通過多個(gè)低算力芯片的堆疊，來(lái)獲得跟高算力類似的效果，是當(dāng)下車企通行的做法。
目前，很多主機(jī)廠已經(jīng)通過多芯片堆疊，將算力堆到1000TOPS級(jí)別。例如，今年陸續(xù)上市的新車蔚來(lái)ET7、ES7和威馬M7，均搭載4顆7nm制程的英偉達(dá)orin芯片，算力達(dá)到1016TOPS。魏牌摩卡則是采用高通Snapdragon Ride自動(dòng)駕駛平臺(tái)推出的5nm制程的SA8540P+SA9000P芯片組合，算力達(dá)到1440TOPS。
更重要的是，絕對(duì)算力并不等價(jià)于最終的實(shí)車應(yīng)用效果，很多低算力芯片的實(shí)際表現(xiàn)，未必輸給高算力。
換句話說，高算力的確在面對(duì)更復(fù)雜的場(chǎng)景時(shí)響應(yīng)速度。例如在車機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域，避免黑屏、宕機(jī)的窘境。但英偉達(dá)、高通、Mobileye提供的是通用智能駕駛平臺(tái)，主機(jī)廠或者自動(dòng)駕駛公司能否將芯片的算力發(fā)揮到100%？
美國(guó)輔助駕駛巨頭Mobileye首席執(zhí)行官Amnon Shashua就指出，TOPS是一個(gè)非常不充分的計(jì)算能力指標(biāo)，效率比算力更重要。
國(guó)產(chǎn)芯片廠商地平線CEO余凱在反駁英偉達(dá)CEO的“TOPS就是新的馬力”時(shí)直言，“百公里加速比馬力更真實(shí)反映動(dòng)力性能，每秒準(zhǔn)確識(shí)別幀率MAPS比算力更能反映芯片的AI性能”。
對(duì)于英偉達(dá)亮相的Thor系統(tǒng)芯片，地平線相關(guān)人士告訴觀察者網(wǎng)，“落地到量產(chǎn)應(yīng)用層面，還是要關(guān)注車企的實(shí)際需求，車企的成本以及消費(fèi)者的購(gòu)買成本。我們還是更加強(qiáng)調(diào)效率，強(qiáng)調(diào)軟硬結(jié)合?！?/p>
究其原因，決定芯片性能的并不只有硬件，還有軟件，以及軟硬件對(duì)具體需求的適配。汽車芯片并不是一個(gè)完全標(biāo)準(zhǔn)化的行業(yè)，不同的主機(jī)廠、不同的功能設(shè)計(jì)，對(duì)芯片都會(huì)提出不同的個(gè)性化需求。
其實(shí)，這可以類比手機(jī)市場(chǎng)。蘋果堅(jiān)持自研芯片，而非采購(gòu)高通芯片，更好適配IOS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)軟硬件匹配。
在芯片與整車的適配方面，目前的優(yōu)等生是特斯拉。
特斯拉沒有一味強(qiáng)調(diào)算力，其FSD自研芯片的算力為144TPOS，但在點(diǎn)到點(diǎn)的駕駛輔助方面，比算力更強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手反而做得更好。
余凱也在第十四屆汽車藍(lán)皮書論壇上展現(xiàn)過一組數(shù)據(jù)，在國(guó)際權(quán)威的深度學(xué)習(xí)圖像數(shù)據(jù)集MS CoCo上的物體檢測(cè)跑分中，地平線的征程5芯片每秒準(zhǔn)確識(shí)別幀率（MAPS）高達(dá)1283FPS，而英偉達(dá)Orin為1001FPS。
每秒準(zhǔn)確識(shí)別幀率對(duì)比
而在典型Backbone1080P模型上，征程5的AI性能和Orin-X不相伯仲，但能效是Orin-X的330%；在優(yōu)選高效模型下，軟硬結(jié)合后征程5性能超過Orin-X，能效高達(dá)Orin-X的870%。
“我們只有orin芯片售價(jià)的一半?！庇鄤P如是說。
國(guó)產(chǎn)芯片的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)
不拼算力拼性能，國(guó)產(chǎn)芯片企業(yè)還有一層獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，那就是算力不夠，服務(wù)來(lái)湊。
英偉達(dá)Thor的算力固然強(qiáng)大，但從目前的表態(tài)來(lái)看，它只打算做一個(gè)開放式的通用平臺(tái)，允許主機(jī)廠在平臺(tái)上自行研發(fā)適配，而不會(huì)親自下場(chǎng)提供個(gè)性化服務(wù)。
而國(guó)產(chǎn)芯片企業(yè)一貫的優(yōu)勢(shì)，就是對(duì)主機(jī)廠服務(wù)更加細(xì)致。主機(jī)廠不擅長(zhǎng)軟硬件研發(fā)，芯片企業(yè)可以直接為它們提供個(gè)性化開發(fā)服務(wù)。
理想汽車CEO李想曾感慨，“感謝地平線，中國(guó)有這樣的芯片企業(yè)，未來(lái)充滿希望?！?/p>
相比于理想此前合作廠商Mobileye，地平線顯然更打動(dòng)李想。李想表示，地平線直接派團(tuán)隊(duì)入駐理想?yún)f(xié)作優(yōu)化智能輔助駕駛功能，經(jīng)常一起加班到12點(diǎn)解決智能駕駛問題。
不同于地平線開放性工具鏈算法，Mobileye上一代芯片EyeQ4不支持車企進(jìn)行本地優(yōu)化。Mobileye的封閉性造成理想在面對(duì)中國(guó)道路問題時(shí)，只能自行在Mobileye前視攝像頭旁增設(shè)一個(gè)攝像頭，用于道路數(shù)據(jù)采集，對(duì)輔助駕駛系統(tǒng)的算法訓(xùn)練。
憑借性價(jià)比、本土化服務(wù)，地平線、黑芝麻、華為贏得主機(jī)廠的訂單。比亞迪、一汽紅旗征程5前裝車型明年面市。華為則是推出車規(guī)級(jí)智能駕駛計(jì)算平臺(tái)MDC，阿維塔11、阿爾法S搭載MDC810智能駕駛計(jì)算平臺(tái)，長(zhǎng)城沙龍機(jī)甲龍、廣汽 Aion LX Plus、哪吒S等搭載的MDC610平臺(tái)。
不過，國(guó)際芯片巨頭并不愿意丟失中國(guó)市場(chǎng)。Mobileye推出的EyeQ5已開發(fā)軟件棧算法，支持第三方代碼。同時(shí)在中國(guó)設(shè)立技術(shù)團(tuán)隊(duì)，協(xié)助主機(jī)廠解決自動(dòng)駕駛方案。此外，Amnon Shashua在今年的CES2022亮相的第七代車規(guī)級(jí)芯片EyeQ Ultra，預(yù)計(jì)2023年量產(chǎn)的支持L4級(jí)別自動(dòng)駕駛。
中國(guó)作為全球最大的新能源汽車市場(chǎng)，已經(jīng)是兵家必爭(zhēng)之地。國(guó)內(nèi)廠商加速下一代芯片研發(fā)，地平線方面表示，基于全新BPU納什架構(gòu)打造的征程6芯片正在研發(fā)中，AI算力可實(shí)現(xiàn)數(shù)倍提升。而國(guó)際芯片廠商已開始發(fā)力，彌補(bǔ)服務(wù)方面的缺陷，國(guó)內(nèi)芯片廠商能否應(yīng)對(duì)？
一場(chǎng)苦戰(zhàn)在所難免，但中國(guó)芯片并未失去希望。