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做自動(dòng)駕駛的芯片，無(wú)論是投入，還是風(fēng)險(xiǎn)都要更上一層樓。
策劃&撰寫(xiě)：巫盼
今年的自動(dòng)駕駛依然沒(méi)能進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化落地，但產(chǎn)業(yè)里卻是大動(dòng)作不斷：有因?yàn)槔娣峙洳痪P(guān)門(mén)大吉的，有難以為繼而“委身”于強(qiáng)者的，也有開(kāi)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(chē)制造商以及Tier 1（汽車(chē)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(dòng)駕駛逐漸成為半導(dǎo)體廠商的新戰(zhàn)場(chǎng)。
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(tǒng)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(jí)駕駛輔助系統(tǒng)）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ADAS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(tái)。相較于半導(dǎo)體巨頭們，這些Tier1顯然更注重實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益，以能夠批量化生產(chǎn)落地的ADAS芯片為主。
圖片來(lái)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(dāng)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(shù)據(jù)的計(jì)算平臺(tái)，每個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)都離不開(kāi)它。
而自動(dòng)駕駛本質(zhì)是解決AI計(jì)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(hào)（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(hào)，比如是左轉(zhuǎn)、變道還是減速。
想要在短時(shí)間內(nèi)完成這兩項(xiàng)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(qiáng)大的計(jì)算平臺(tái)實(shí)時(shí)分析、處理海量的數(shù)據(jù)，并且進(jìn)行復(fù)雜的邏輯運(yùn)算。
因此，自動(dòng)駕駛對(duì)AI芯片的算力要求較之其他場(chǎng)景更高，同時(shí)芯片還需要滿足車(chē)規(guī)級(jí)的嚴(yán)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(duì)算力的要求非常高，曾經(jīng)單一的汽車(chē)芯片已經(jīng)無(wú)法滿足，和多數(shù)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。
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(shù)據(jù)處理分析，自動(dòng)駕駛芯片架構(gòu)朝著異構(gòu)方向發(fā)展，而那些在PC、移動(dòng)市場(chǎng)叱咤風(fēng)云的半導(dǎo)體巨頭也聞聲而動(dòng)，憑借著在處理器芯片領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)積累和“豪擲千金”的收購(gòu)，以迅雷之勢(shì)成為自動(dòng)駕駛芯片的第一梯隊(duì)。
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(dòng)駕駛和加密數(shù)字貨幣的熱潮，讓黃仁勛過(guò)著“躺著數(shù)錢(qián)”的日子。
英偉達(dá)在2015年推出了自動(dòng)駕駛平臺(tái)Drive PX系列，曾是整車(chē)廠、Tier 1、科技公司選擇的主流計(jì)算解決方案，但是礙于業(yè)內(nèi)對(duì)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(dòng)駕駛處理器Xavier，與PX不同的是，Xavier是一個(gè)獨(dú)立完整的SoC，包括定制的8核CPU、一個(gè)512核Volta架構(gòu)的GPU和相關(guān)的視覺(jué)、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(dòng)駕駛芯片發(fā)展的一個(gè)縮影，高集成、低功耗才是趨勢(shì)，在這一點(diǎn)上，老對(duì)手英特爾做的就比較好。
英特爾通過(guò)三輪高達(dá)百億美元的收購(gòu)，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(fù)責(zé)視覺(jué)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(dòng)Atom負(fù)責(zé)處理其他數(shù)據(jù)任務(wù)。
當(dāng)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(guó)爭(zhēng)雄，那么現(xiàn)在則成了多方勢(shì)力割據(jù)。
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(dá)后，特斯拉在今年4月發(fā)布了首款自動(dòng)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(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器（NNP）。
國(guó)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(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(gòu)授權(quán)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AE即“Automotive Enhanced（自動(dòng)駕駛增強(qiáng)）”。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(jì)算聯(lián)盟，目標(biāo)是制定一套可規(guī)模量產(chǎn)的自動(dòng)駕駛方案，解決安全和計(jì)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(jí)別自動(dòng)駕駛的計(jì)算平臺(tái)MDC 600，基于8顆昇騰310 AI芯片，同時(shí)還整合了CPU和相應(yīng)的ISP模塊。
從這個(gè)階段的自動(dòng)駕駛芯片架構(gòu)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(zhàn)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(gòu)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(jié)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(xiǎn)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(guī)級(jí)認(rèn)證，才能大規(guī)模上線應(yīng)用，拋開(kāi)算力的因素，汽車(chē)芯片本身對(duì)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(guī)?；涞氐目赡苄栽礁撸瑑r(jià)格才有機(jī)會(huì)下調(diào)，如何平衡這三個(gè)要素，對(duì)自動(dòng)駕駛芯片廠商來(lái)說(shuō)也是很大的挑戰(zhàn)。
技術(shù)指標(biāo)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。
當(dāng)整車(chē)廠開(kāi)始大規(guī)模地投入到自動(dòng)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(kāi)頭所述，傳統(tǒng)的汽車(chē)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(lái)越高，這些汽車(chē)供應(yīng)商就有些力不從心了，而自動(dòng)駕駛芯片廠商自身有很大的機(jī)會(huì)“晉升”為產(chǎn)業(yè)鏈上新一代Tier 1。
所以，對(duì)于自動(dòng)駕駛芯片廠商來(lái)說(shuō)，Tier 1既可能是強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)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(tǒng)一戰(zhàn)隊(duì)是常態(tài)。
博世、采埃孚加入了英偉達(dá)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(guī)劃（CSLP）平臺(tái)”， 博世、電裝、大陸牽手恩智浦、英偉達(dá)加入Arm主導(dǎo)的計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟……
而諸如地平線這樣“勢(shì)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(yīng)的Tier 1廠商和OEM廠商給自己“托底”。
正如業(yè)內(nèi)人士所說(shuō)，自動(dòng)駕駛所需要的環(huán)節(jié)越多，Tier 1的重要性就會(huì)越發(fā)明顯。因?yàn)樗鼈兪撬协h(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(guò)Tier 1 直接落地到車(chē)廠的量產(chǎn)產(chǎn)品上都會(huì)十分艱難。
一方面是站隊(duì)的問(wèn)題，另一個(gè)更為現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題是賺錢(qián)，連整車(chē)廠在面對(duì)自動(dòng)駕駛這個(gè)吞金怪獸都要結(jié)盟，通過(guò)采購(gòu)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(duì)于半導(dǎo)體巨頭或者特斯拉這樣已經(jīng)成氣候的廠商來(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(xiàn)。而對(duì)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(xiàn)狀來(lái)看，融資之外，有部分廠商會(huì)退而求其次，從ADAS或者其他應(yīng)用場(chǎng)景出發(fā)，彌補(bǔ)自動(dòng)駕駛芯片的漏洞。
同時(shí)，那些擁有強(qiáng)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(chǔ)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(cè)階段時(shí)，市場(chǎng)無(wú)法給出短期的評(píng)判結(jié)果，現(xiàn)在比拼的是供應(yīng)鏈能力，上下游廠商，誰(shuí)愿意為你的技術(shù)買(mǎi)單，提供更多的數(shù)據(jù)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(zhàn)爭(zhēng)，鹿死誰(shuí)手，現(xiàn)在下定論過(guò)早。
汽車(chē)產(chǎn)業(yè)注重合作，單打獨(dú)斗是不現(xiàn)實(shí)的。要不依靠巨頭，爭(zhēng)取產(chǎn)業(yè)鏈上的話語(yǔ)權(quán)，要不就是技術(shù)實(shí)力甩開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手十幾條街，用技術(shù)說(shuō)話。
所以，自動(dòng)駕駛芯片廠商需要和上下游的供應(yīng)商以及整車(chē)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(lái)大家比拼的一定是供應(yīng)鏈能力。
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