头部汽车公司智能驾驶芯片战争:没有自研,连牌桌都上不了
无论是汽车行业还是数字技术行业,当行业的竞争达到一个新的阶段,参与的玩家都会寻求在供应链中获得更强的控制,尤其是需要自己牢牢控制的“制高点”。
汽车企业在燃油车时代想要控制的是“发动机”,而在新能源时代,芯片自然就成了制高点。
近年来,越来越多的汽车公司从芯片研发中传播芯片,但更多的是来自实力雄厚的传统汽车公司。当新力量汽车公司开始站在舞台中央,发挥重要作用时,他们自己研发芯片的消息自然层出不穷。
7月9日,36kr报道称,2023年蔚来发布的自研芯片“神玑NX9031”已经正式流通并进行了测试,这意味着蔚来的自研芯片工作已经到了最关键的阶段,也是相对后期的阶段。2023年NIOO Day上的“亮点”之一,李斌对神玑NX9031芯片寄予了希望:希望仅仅依靠这款“神玑”芯片,就能达到降低成本、提高效率的目的。
一般来说,其他有意自主研发的关键芯片制造商也有类似的目的。无论是智能驾驶芯片还是驾驶舱芯片,自主研发的目的都是希望这些芯片能够满足当前的技术进度和能力预期,最终通过规模效应降低成本。在蔚来之前,许多汽车公司已经加入了自主研发芯片的游戏。当市场竞争达到关键阶段时,自主研发芯片很可能成为输赢之手。
01 吉利&龙鹰一号:国产车规芯的代表作品
吉利集团家族取得了巨大的成就,通过投资和合资在半导体领域有着相当普遍的规划。但其中最为人所知的是相关公司芯擎科技推出的“龙鹰一号”芯片。芯片诞生时,被誉为“中国第一个7nm车型芯片”,成为吉利及其相关产品在驾驶舱芯片上与高通、MTK等芯片巨头竞争的大前提。
但从参数来看,即使从驾驶舱芯片的角度来看,龙鹰一号的计算能力也不算太强。它直到2023年才实现量产,甚至不如已经服役几年的高通骁龙8155。同样由于这个原因,2023年装货领克08时解决方案供应商亿咖通推出了安托拉10000 Pro平台,共同提供了16TOPS的AI算率,共同使用两只龙鹰一号,最终满足了领克08座舱运行和自动泊车的相关需求。
即便如此,龙鹰一号在中国汽车工业中仍然发挥着“里程碑”的作用。毕竟是国内真正意义上单独开发的车辆规范芯片,产能充足,供应能力稳定。对于国内汽车公司来说,他们有机会摆脱海外芯片的依赖,进一步提高自己的抗风险能力。另一方面,由于整个链条掌握在自己手中,上下游可以更灵活地开始合作。随着垂直整合技能的提高,功能落地的灵活性也得到了提高。
在龙鹰一号的基础上,芯擎技术可以有条不紊地继续推进其他自主研发的芯片计划。2024年春天,芯擎技术的新一代智能驾驶芯片AD1000在亿咖通技术日亮相。虽然都是围绕7nm工艺打造的,但毕竟定位不同,一些关键参数变化明显。
根据沈子瑜的说法,单个AD1000的算率可以支持L2。 辅助驾驶能力(即城市NOA),两个合512TOPS计算率可以满足L3智能驾驶的计算能力要求,而四个合1024TOPS计算率可以支持L4级自动驾驶。
显然,AD1000在性能参数上足以与目前主流的智能驾驶芯片英伟达Orin-X,与地平线主力产品J6相比,也不算落后。虽然距离正式量产还有一定的距离,但AD1000的到来意味着吉利集团在底层的实力得到了很大的提升,垂直整合的效率得到了提高,这也有助于吉利集团的智能驾驶系统不断完善。
一般来说,可以在驾驶舱和智能驾驶这两个关键领域掌握自主研发的芯片,有利于吉利集团未来的主动权。当然,在软件算法方面,吉利集团的综合表现并不出色,尤其是智能驾驶系统中没有太多可以获得的案例。对于吉利来说,这样的硬件优势是不能浪费的。
02 比亚迪自主研发芯片:承载更多智能驾驶欲望
“自研芯片”和“比亚迪”这两个词并非没有联系,甚至说比亚迪一直在自研芯片,只是领域不同而已。根据报道,比亚迪早在2011年就开始了自研IGBT芯片项目,并最终在2017年推出成品,打破了海外供应商的垄断。
IGBT芯片作为电气系统的重要组成部分,其重要性不言而喻。然而,在目前的语境下,驾驶舱芯片或智能驾驶芯片真正能够确立产品优势,技术含量更高,计算率更强。2024年4月,有媒体报道称,比亚迪已经启动了智能驾驶芯片相关项目,并吸引了大量来自德州仪器的工程师。这个芯片将在未来比亚迪的技术体系中发挥重要作用。
根据消息,比亚迪自己研制的这款芯片虽然用于智能驾驶,但并不是我们想像中数百个TOPS计算能力的“高计算能力芯片”。这个芯片的主要对比是德州设备的TDA4VM。,我们在之前的文章中介绍过这个芯片:AI算率是8TOPS,最大的优势就是“物美价廉”,加上良好的开发生态和开发套件,很受Tier1的欢迎。
目前还没有比亚迪自主研发芯片的更多信息和详细参数,但小通可以肯定它确实存在。在2023年底的一次活动中,比亚迪的一位高管亲自向小通和其他在场的媒体朋友承认,比亚迪确实在开发智能驾驶芯片,但进展尚不清楚。
另一方面,比亚迪自主研发芯片的主要功能是“主流车型覆盖10-20万元”,这也符合比亚迪目前整体销量的分布特点。根据比亚迪2023年的财务报告,估计自行车平均价格在15.99万元左右,这意味着比亚迪销售的大部分车型主要是10-20万元。自研芯片应用于这一范围的车型显然可以帮助比亚迪快速推动智能化的普及。
目前,比亚迪已经有了“天神之眼”智能驾驶系统,软件有了很大的进步。如果未来自主研发的芯片到位,加上比亚迪庞大的出货量带来的大量道路数据,比亚迪的智能驾驶能力很可能会急剧增加。
03 小鹏自研芯片:智能驾驶优势的最后一环
早在2020年,就有消息称小鹏正在建立一个芯片团队。根据当时的报道,小鹏首先找到了芯片设计公司Marvell进行合作。后来因为种种原因,合作伙伴变成了索喜。据36kr报道,小鹏的智能驾驶芯片也进入了流片阶段,进展与蔚来比较接近。据推测,如果蔚来准备在明年让自研芯片落地,那么小鹏的自研芯片也有很大的机会在明年与大众见面。
毫无疑问,小鹏的自主研发芯片将是智能驾驶芯片,但也有消息称,该芯片的真实定位是“驾驶一体化”芯片,即提供的计算能力和技术接口,可以满足驾驶舱智能和智能驾驶的相关计算能力需求。目前关键参数没有太多消息。参考蔚来智能驾驶芯片,其工艺可能是5nm或4nm,核心规模参考英伟达Orin。-X,也就是使用ARM Cortex-使用12核心或16核心的A78AE。
对最关键的AI算率,小通预测小鹏的自研智能驾驶芯片最终会达到500TOPS到750TOPS之间,虽然达不到英伟Thor的水平,但也足以满足目前小鹏智能驾驶系统的算率要求。
据报道,2021年,小鹏曾希望英伟达为其定制一款智能驾驶芯片,预期算率为750TOPS。小鹏认为,Thor这样的1000TOPS级算率是不必要的,而且会导致价格过高,750TOPS处于合理范围。最终,定制合作流产成为小鹏启动自主研发芯片的导火索。考虑到小鹏目前最强的智能驾驶率设备是两个Orin。-X、即使未来算法升级、切换到纯视觉跑道,508TOPS的算率也会提高,750TOPS的算率也会大致足够。
日前,小鹏宣布了其智能驾驶系统的升级方向。通过端到端等技术,将实现“黑名单式”智能驾驶的开放,7月份将赶上“全国都可以驾驶”的智能驾驶浪潮。随后,何小鹏正式宣布新P7 与此同时,预测这款车将带来技术创新,目前最有可能的变化就是使用纯视觉技术方案,全面面对标特斯拉FSD。
或许,小鹏浩浩荡荡的技术创新,包括自研芯片的位置,大家不妨翘首以待。
04 理想自研芯片:另辟蹊径寻找最佳解决方案
理想是“蔚小理”三大汽车公司中最迟出自研芯片的厂商,传闻指的是其研发的智能驾驶芯片不像蔚来和小鹏。——理想的自研芯片当然还在智驾场景中使用,不过是AI推理芯片作用于智驾。
简单来说,智能驾驶场景相关的AI计算通常会交给智能驾驶芯片的GPU和NPU,但一些车企,比如理想的,认为需要“专人专项”来处理这些信息,为了更高的处理效率,需要使用专用芯片。据报道,理想设计的芯片采用Chiplet方式,即所谓的“模块化小芯片”,整个芯片由不同功能的小模块组成,各司其职。
目前,理想自主研发芯片的项目进度已经暴露出来。据说理想的芯片团队已经扩大到200人左右(2022年是160人)。该项目的领导者是计算率模块部门的领导者罗邈,并向CTO报告了炎症;前壁的科技副总裁秦东总体负责芯片Soc部门,并向罗邈报告。
就芯片设计而言,理想更依赖于合作伙伴,理想自研的部分是推理模型加速模块。 NPU 前端设计(这是最关键的部分),后端设计将外包给中国台湾的世芯电子,并交给台积电代工。对工艺工艺而言,目前台积电将更多的产能放在5nm上、像4nm这样的先进工艺,而理想的芯片初期出货量并不多,或者很难分配到这些先进工艺的生产能力。小通推断,理想的自研芯片可能采用7nm工艺制造,而从AI推理芯片的定位来看,7nm也是一种经济实惠的选择。
据36kr报道,项目代号为“舒马赫”的理想自主研发芯片比蔚来和小鹏进展缓慢,但今年也会进行流片。小通估计,即使有量产计划,最早也要等到2026年。今年年初,理想内部裁员,智能驾驶团队受到重创。暂时不知道会不会影响芯片团队。但从刚刚举行的“智能驾驶夏季发布会”来看,对智能驾驶的理想关注度有了很大的提高。作为关键环节,自主研发的芯片可能会成为理想的“核弹”。
05 蔚来神玑芯片:承担降低成本的重任
作为最近相关事件的主角,这是最积极披露自主研发芯片进展的汽车公司,蔚来的项目进展相对透明。就李斌目前主动披露的信息来看,神玑NX9031的各种规格都是行业顶尖的。5nm先进的工艺技术、500亿晶体管的规模以及估计超过1000TOPS的单个计算率,与英伟达下一代旗舰智能驾驶芯片Thor非常接近。
在NIO 在Day上,李斌对神玑NX9031的期望很简单,就是用一个芯片来代替蔚来目前车型上的四个Orin。-X,在满足降低成本两大要求的同时,通过一些底层技术框架的创新来提高工作效率。
但是在蔚来公布的技术栈中,神玑NX9031芯片并不是独立存在的,蔚来的SkyOS天枢全车操作系统可以更好地适应这个智能驾驶芯片,换句话说,这个芯片实际上也起到了驾驶一体化的作用。至于其他性能参数,神玑NX9031充分考虑了当前行业对AI技术的关注,内置推理加速NPU也是从蔚来开发的,可以满足各种AI算法的需求;CPU性能强劲,最多支持32核心的规模,在处理通用计算场景时也能发挥其价值。
在蔚来的产品规划中,自主研发芯片是非常重要的一部分。蔚来知道控制成本的重要性,需要投资电力交换系统,打造高端产品。正如李斌所说,他们最终发现,为了降低成本,他们不得不在许多阶段进行自主研发。特别是在智能驾驶芯片部分,目前使用NT3.0平台的蔚来车型都配备了4个Orin-X芯片,迫使李斌不止一次在公共场合解释这一举动是另一个目的,而不是“浪费计算率”,无法妥协计算率。那么降低成本的最好方法就是找到计算率相同但成本较低的替代品。
很明显,如果神玑NX9031能够承担4个Orin-X芯片的重担来满足目前和未来智能驾驶的需求,李斌将节省大量的解释成本,而蔚来在这场“智能驾驶淘汰赛”中真正达到降低成本的目的并主动出击。
06 华为昇腾610:代表作品垂直整合
尽管华为没有造车,但是作为目前我国最具实力的解决方案供应商之一,华为已经完成了软硬件的垂直整合。大多数华为ADS智能驾驶车型都配备了华为自主研发的智能驾驶芯片和域控制器,其中以升腾610最具代表性。
从参数来看,盛腾610可以算是量产智能驾驶芯片中性能最高的一批。与目前的标杆Orin-X相比,200TOPS的AI算率并不多。难怪华为的ADS有着出色的真实体验——当你拥有最强的硬件平台之一时,在真实体验上领先自然更难。
需要注意的是,华为ADS的综合表现并不仅仅是因为硬件计算率充足。整个MDC的大部分部件都是华为自主研发的,甚至整个智能驾驶系统都是华为垂直整合的,从操作系统、算法、大模型等方面进行整合。,这样才能最大限度地发挥效率,最大限度地发挥效果。
考虑到华为将于8月份发布甘乾ADS,华为目前还没有开发其他智能驾驶芯片的消息。 3.0智能驾驶系统最大的变化就是用两个“端到端网”来代替过去的规则算法。系统处理更高效,处理思维更“拟人化”。然而,我们必须等到相关产品落地后才能知道它最终能达到什么高度。
07 特斯拉FSD芯片:开山祖师也是标杆
最后,说到自主研发的智能驾驶芯片,不得不说特斯拉,作为新能源汽车行业的方向标,自然引领了自主研发的关键芯片,加强了垂直整合的趋势。HW(全称Hardware)自动驾驶硬件平台是为特斯拉FSD智能驾驶提供计算能力的模块,目前已广泛使用3.0版本,4.0版本已量产,少量装载。
HW3.2019年,0硬件平台发布,融合了两个FSD智能驾驶芯片,从今天的角度来看,它的最终实力并不突出,只有144TOPS。然而,这从侧面证明了特斯拉在算法上的实力。目前,FSD技术已经实现了“端到端”技术 在HW3.0平台上,V12.4版本仍然稳定运行,并且仍有相当大的调整空间,可以使用较小的计算能力平台来实现可能是行业内最先进的智能驾驶,可见特斯拉的工程实力。
但是到了HW4.0,看起来特斯拉总是意识到高计算能力的重要性,其AI计算率比HW3.0高出近5倍,达到720TOPS水平。与此同时,CPU、GPU等也有了很大的升级,以更好地支持各行各业摄像头的图像输入和处理,为纯视觉智能驾驶技术路线提供底层支持。
特斯拉仍然是当前智能驾驶领域的绝对标杆,因为软件算法中的“端到端”技术和硬件的垂直整合。从另一个角度来看,特斯拉从来都不是“高计算能力”的盲从者。如果没有意外,HW4.0将长期服役。我们将拭目以待,看看FSD能否在此期间保持领先地位,如何保持领先地位。
08 垂直整合成一个大趋势,芯片和算法没有分离。
回首主流玩家的动作,不难发现一个核心趋势:垂直整合变得越来越重要,“硬件”和“算法”开始分离。除了原始设备制造商,许多技术供应商也意识到了这一点。比如北京车展期间,地平线和黑芝麻公布了自己的智能驾驶技术规范,说明智能驾驶玩家意识到垂直整合是最大的优势,无论是软件第一还是硬件第一。
当然,“垂直整合”最大的问题自然是成本,尤其是从零开始开发芯片的汽车公司,面临着高投入、长周期、不确定收益等问题。大多数汽车公司不能保证他们的投资可以获得可观的利润。
尤其是形势的急剧变化,使得投资芯片在未来面临更多的不确定性。简单来说,目前没有哪家车企敢说能保持现有的销售业绩。“蔚小理”在启动自主研发芯片项目时,大部分都有很好的前景,是新势力的代表。然而,除了理想,蔚来和小鹏现在都面临着巨大的销售压力。现金储备和收入压力暂且不谈,未来能否如愿依靠销售平均成本还不得而知。
相比之下,华为和特斯拉没有这样的顾忌,最大的信心还是来自于销售。尤其是对于华为来说,它以“供应商”的形式活跃在市场上。只要未来合作伙伴越来越多,成本就能迅速平均分摊,顺利进入盈利阶段。
对于头部玩家来说,自主研发芯片更像是一个“必选题”。随着竞争的日益激烈,无论是为了提升体验还是为了提高成本,最终都要走向“垂直整合”的道路,这意味着关键芯片必须自主研发。这场关于“制高点”的较量,稍有犹豫就会落后,稍有退后就会落后。在市场的驱使下,他们别无选择。
本文来自微信微信官方账号“电车通”(ID:作者:电车通,36氪经授权发布,dianchetong233)。
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