三巨頭爭(zhēng)霸自動(dòng)駕駛芯片

　　本文來(lái)自格隆匯專欄：半導(dǎo)體行業(yè)觀察，作者：杜芹

　　過去的一年里，整個(gè)行業(yè)已經(jīng)敏銳地意識(shí)到芯片制造商和汽車制造商之間的關(guān)系，以及現(xiàn)代汽車對(duì)半導(dǎo)體技術(shù)的依賴程度。在整個(gè)汽車半導(dǎo)體需求的轉(zhuǎn)變下，自動(dòng)駕駛爭(zhēng)霸賽愈演愈烈，特斯拉攜帶自研芯片率先攻占自動(dòng)駕駛領(lǐng)地，沒有芯片的汽車廠商開始紛紛選擇陣營(yíng)，與芯片供應(yīng)商綁定，簽訂長(zhǎng)期合約，有的汽車廠甚至“甘愿”被芯片廠抽成。所有這些都是為了在即將到來(lái)的自動(dòng)駕駛時(shí)代保持競(jìng)爭(zhēng)力。而在自動(dòng)駕駛芯片這個(gè)沙場(chǎng)，已呈現(xiàn)由高通、英偉達(dá)、Mobieye為首的三分天下的局面。

　　高通自動(dòng)駕駛勢(shì)頭來(lái)臨

　　在手機(jī)芯片稱霸一方的高通，如今已將競(jìng)爭(zhēng)之勢(shì)蔓延到汽車行業(yè)。而且手機(jī)市場(chǎng)的增長(zhǎng)空間逐漸放緩，面對(duì)來(lái)勢(shì)洶洶的智能汽車，高通自然不會(huì)錯(cuò)過這么大一個(gè)市場(chǎng)。為此，高通推出了驍龍汽車平臺(tái)，將其稱之為是驍龍數(shù)字底盤(Snapdragon Digital Chassis)。

　　Digital Chassis包括Snapdragon Ride、驍龍汽車連接(Snapdragon Auto Connectivity)、驍龍座艙(Snapdragon Cockpit)，以及用于軟件服務(wù)和升級(jí)的驍龍汽車到云服務(wù)(Car-to-Cloud)。其中驍龍 Ride平臺(tái)主要用來(lái)開發(fā)高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)和自動(dòng)駕駛(AD)系統(tǒng)，在今年4月高通完成了對(duì)Arriver的收購(gòu)，提升了在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)ADAS上的能力。Digital Chassis包含了高通在人工智能、無(wú)線和低功耗高性能異構(gòu)計(jì)算方面的專長(zhǎng)，并結(jié)合了該公司在構(gòu)建靈活、可伸縮和開放生態(tài)系統(tǒng)方面的成功經(jīng)驗(yàn)。驍龍Digital Chassis平臺(tái)具有將單個(gè)平臺(tái)組件與附加硬件和軟件技術(shù)相結(jié)合的靈活性。

　　我們都知道，高通的智能做艙芯片已經(jīng)早早完成了第一輪市場(chǎng)搶占，現(xiàn)在許多知名的新汽車廠客戶還在源源不斷的擁抱高通。

　　2022年1月，高通和雷諾宣布將擴(kuò)大合作，利用驍龍數(shù)字底盤裝備為即將推出的雷諾下一代車輛配備最新互聯(lián)和智能解決方案。

　　2022年4月14日，Stellantis NV與高通宣布合作，高通將為Stellantis的14個(gè)標(biāo)志性汽車品牌的數(shù)百萬(wàn)輛汽車提供豐富的車載體驗(yàn)，從瑪莎拉蒂開始。Stellantis將使用下一代驍龍Cockpit平臺(tái)為STLA SmartCockpit的車載通信和信息娛樂系統(tǒng)提供動(dòng)力，該系統(tǒng)正在與亞馬遜和富士康共同設(shè)計(jì)和制造。

　　2022年1月4日，高通與本田宣布合作，本田將采用高通第三代驍龍Cockpit平臺(tái)為新車帶來(lái)先進(jìn)的數(shù)字化車內(nèi)功能。第三代曉龍座艙平臺(tái)旨在支持下一代汽車的高級(jí)功能所需的更高水平的計(jì)算和智能，包括用于車內(nèi)虛擬輔助的高度直觀的AI體驗(yàn)、車輛與司機(jī)之間的自然互動(dòng)，以及情境安全用例。

　　2022年2月，法拉利與高通宣布戰(zhàn)略技術(shù)合作，高通將作為法拉利即將推出的法拉利公路車的系統(tǒng)解決方案提供商，以及法拉利車隊(duì)一級(jí)方程式車隊(duì)和法拉利電子競(jìng)技車隊(duì)的高級(jí)合作伙伴�；�于此次合作，高通技術(shù)公司及其合作伙伴也將與法拉利共同設(shè)計(jì)、開發(fā)和整合法拉利的數(shù)字座艙。

　　而在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，高通的步伐也在逐漸加快，驍龍 Ride自2020年1月推出以來(lái)，就獲得了一眾全球汽車制造商和一級(jí)供應(yīng)商的青睞。來(lái)到2022年，汽車廠與高通的合作變得更為密切，不少座艙芯片客戶逐漸過渡升級(jí)到自動(dòng)駕駛領(lǐng)域。

　　通用汽車一直與高通合作，使用高通的智能座艙芯片，該芯片可以運(yùn)行汽車級(jí)操作系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)車輛速度計(jì)和儀表板內(nèi)信息娛樂(信息和娛樂)系統(tǒng)等功能。2021年，兩家公司宣布加強(qiáng)了合作，通用汽車將開始整合高通的自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)芯片，以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)巡航控制和車道變換輔助等功能。

　　高通還是寶馬的合作對(duì)象。2022年3月，高通和寶馬簽署了一項(xiàng)戰(zhàn)略合作協(xié)議，兩家將重點(diǎn)共同開發(fā)下一代自動(dòng)駕駛技術(shù)，范圍從新車評(píng)估計(jì)劃 (NCAP)、 L2-L3級(jí)高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)。軟件功能的共同開發(fā)是基于目前與BMW iX于2021年首發(fā)的BMW自動(dòng)駕駛軟件棧。

　　2022年5月，大眾宣布自2026年起，旗下所有品牌將采用高通的自動(dòng)駕駛芯片，從高通采購(gòu)芯片，與博世共同開發(fā)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，并邀請(qǐng)博世參與采用高通晶片的決策，以利聯(lián)合開發(fā)的自駕系統(tǒng)與芯片緊密配合。契約將持續(xù)至2031年，總額高達(dá)10億歐元，首批芯片將于2025年交貨。打造汽車希望能夠掌握更多研發(fā)主導(dǎo)權(quán)，最終能仿效蘋果公司開發(fā)設(shè)計(jì)自家芯片。大眾汽車CEO Herbert Diess在LinkedIn上表示：“我們將從高通公司獲得旨在實(shí)現(xiàn)4級(jí)輔助和自動(dòng)駕駛功能的SoC，高通公司是擁有超過140,000項(xiàng)專利的芯片設(shè)計(jì)專家。”

　　如此多汽車廠商紛紛擁抱高通的驍龍汽車平臺(tái)，也表明了該平臺(tái)的發(fā)展勢(shì)頭日益強(qiáng)勁。按照這樣的發(fā)展勢(shì)頭，未來(lái)高通的自動(dòng)駕駛芯片或?qū)⒊�過智能座艙的業(yè)務(wù)。2021年高通的汽車業(yè)務(wù)年收入10.19億美元，比2020年的7.09億美金同比增幅43.7%。2022年第二財(cái)季汽車收入3.4億美元，同比增長(zhǎng)41%。但高通預(yù)測(cè)未來(lái)汽車行業(yè)的營(yíng)收將超過160億美元。

　　圖源：高通財(cái)報(bào)

　　英偉達(dá)：Orin芯片助其橫掃ADAS

　　英偉達(dá)作為AI領(lǐng)域的王者，在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域也是占據(jù)先天優(yōu)勢(shì)。如果說(shuō)此前英偉達(dá)的汽車平臺(tái)Parker和XaVier一直不溫不火的話，那么Orin的發(fā)布則將英偉達(dá)帶入下一個(gè)自動(dòng)駕駛的高地。有了這個(gè)芯片組和配套的軟件平臺(tái)，英偉達(dá)承諾了完全自動(dòng)駕駛的能力。

　　圖源：英偉達(dá)

　　英偉達(dá)的Orin芯片單芯片算力254TOPs，幾乎是英偉達(dá)之前的Xavier芯片(30 萬(wàn)億次運(yùn)算)的7倍，也超過了特斯拉的FSD計(jì)算芯片(144萬(wàn)億次)。作為一個(gè)開放的軟件定義平臺(tái)，DRIVE AGX Orin能夠賦力從L2級(jí)到L5級(jí)完全自動(dòng)駕駛汽車開發(fā)的兼容架構(gòu)平臺(tái)，幫助OEM開發(fā)大型復(fù)雜的軟件產(chǎn)品系列。搭載Orin芯片的NVIDIA DRIVE Hyperion 8 是用于完全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)架構(gòu)和傳感器組。

　　英偉達(dá)的下一代SoC 將是Atlan，將實(shí)現(xiàn) 1,000 TOPS的計(jì)算性能，它具有數(shù)據(jù)中心技術(shù)的性能、安全性和安全性。預(yù)計(jì)上市時(shí)間為2024年，它將與DRIVE Hyperion平臺(tái)兼容。

　　而就當(dāng)下來(lái)說(shuō)，Orin芯片確實(shí)為英偉達(dá)帶來(lái)了不少自動(dòng)駕駛訂單。在今年GTC大會(huì)上，黃仁勛放下豪言，預(yù)計(jì)公司未來(lái)六年內(nèi)提供110億美元的汽車技術(shù)訂單，英偉達(dá)表示已有25家電動(dòng)汽車制造商正在采用Orin芯片。

　　英偉達(dá)早在2020年就與奔馳簽訂了限制性契約，規(guī)定自2024年起，配有聯(lián)合開發(fā)自駕系統(tǒng)之奔馳汽車上市后，英偉達(dá)將向奔馳汽車收取營(yíng)收40%以上的費(fèi)用。

　　2021年4月，沃爾沃深化與英偉達(dá)的合作，將使用英偉達(dá)DRIVE Orin片上系統(tǒng) (SoC) 技術(shù)為下一代沃爾沃車型的自動(dòng)駕駛計(jì)算機(jī)提供動(dòng)力。第一款采用Orin SoC的汽車是沃爾沃XC90，將于2022年發(fā)布。早在2018 年，沃爾沃汽車SPA2上使用了英偉達(dá)的DRIVE Xavier SoC技術(shù)。

　　2022年2月，捷豹路虎表示，到2025年，其所有汽車都將配備英偉達(dá)的Drive Hyperion 平臺(tái)。Hyperion是英偉達(dá)Drive平臺(tái)的最新版本，允許汽車制造商定制自己的駕駛功能。

　　尤為值得一提的是，當(dāng)前，大多數(shù)EV車型都在進(jìn)行價(jià)格戰(zhàn)，ADAS以及快速充電和續(xù)航里程等功能是高端電動(dòng)汽車領(lǐng)域的“關(guān)鍵差異化因素”。所以電動(dòng)汽車也成為ADAS的早期技術(shù)采用者，英偉達(dá)則是中國(guó)電動(dòng)汽車制造商之間激烈競(jìng)爭(zhēng)的受益者。中國(guó)的電動(dòng)汽車廠商基本都已擁抱英偉達(dá)，小鵬(G9 SUV)、蔚來(lái)(ET 7)和理想(L9 SUV)都正在使用Orin，據(jù)了解，蔚來(lái)的ET7使用四個(gè) Orin SoC;理想的新車型將于2022年開始生產(chǎn)。從2023年開始，比亞迪的汽車也將搭載 Orin 芯片。

　　此外，還有一大波創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)公司也加入了英偉達(dá)DRIVE Hyperion的生態(tài)系統(tǒng)，包括DeepRoute、Pegasus、UPower和WeRide，而豪華電動(dòng)汽車制造商Lucid Motors宣布其自動(dòng)駕駛系統(tǒng)也是基于NVIDIA DRIVE構(gòu)建的，去年，Lucid Air 擊敗了續(xù)航里程最長(zhǎng)的特斯拉汽車。

　　Mobileye坐擁強(qiáng)大的汽車駕駛數(shù)據(jù)庫(kù)

　　Mobileye成立于1999 年，主要開發(fā)用于駕駛輔助系統(tǒng)的AI計(jì)算機(jī)視覺算法。該公司于 2017年被英特爾以153億美元的價(jià)格收購(gòu)，這是當(dāng)時(shí)以色列有史以來(lái)最大的一筆收購(gòu)。去年12月，英特爾宣布打算通過首次公開募股 (IPO)于今年年中在美國(guó)上市，目前該上市計(jì)劃正在秘密進(jìn)行中。

　　Mobileye在自動(dòng)駕駛上的優(yōu)勢(shì)在于，首先其在ADAS方面有著悠久的歷史，Mobileye坐擁價(jià)值約200 PB的駕駛視頻數(shù)據(jù)，相當(dāng)于25年真實(shí)駕駛的1600萬(wàn)個(gè)1分鐘駕駛剪輯，大規(guī)模數(shù)據(jù)收集是構(gòu)建自動(dòng)駕駛所需的強(qiáng)大計(jì)算機(jī)視覺引擎的核心。Mobileye最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)視覺與功能極其強(qiáng)大的自然語(yǔ)言模型相結(jié)合，可以對(duì)Mobileye的200 PB數(shù)據(jù)進(jìn)行硬挖掘，即使在極其罕見的條件和場(chǎng)景下也能在幾秒鐘內(nèi)提供數(shù)千個(gè)結(jié)果。這有助于自動(dòng)駕駛汽車和最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)處理邊緣情況，從而實(shí)現(xiàn)針對(duì)自動(dòng)駕駛車輛的非常高的平均故障間隔時(shí)間 (MTBF)。Mobileye相信自動(dòng)駕駛本質(zhì)上是具有更好的MTBF(平均故障間隔時(shí)間)的ADAS。

　　Mobileye 的200PB駕駛數(shù)據(jù)庫(kù)一角

　　(圖源：Mobileye)

　　而且背靠英特爾這棵大樹，Mobileye擁有生產(chǎn)定制處理器的頂級(jí)能力，他們還使用英特爾的硅光子學(xué)和其他資源來(lái)生成新的高性能激光雷達(dá)和成像雷達(dá)。Mobileye以構(gòu)建帶有攝像頭(和可選雷達(dá))的ADAS而聞名。

　　Mobileye于2004年首次推出用于ADAS的EyeQ芯片，目前EyeQ芯片出貨已有1億顆�，F(xiàn)在已有188種車型的約1億輛汽車使用 Mobileye 技術(shù)，包括大眾、福特、本田和寶馬等汽車制造商都是其客戶。

　　從財(cái)報(bào)來(lái)看，2021年Mobileye的收入約為14億美元，同比增長(zhǎng)40%。據(jù)“華爾街日?qǐng)?bào)”報(bào)道，該公司的技術(shù)需求有所增加，今年年初搭配其芯片的車輛數(shù)量約為5000萬(wàn)輛，高于2021年的約 3700萬(wàn)輛。

　　Mobileye在2022年推出了新型EyeQ Ultra，它專為自動(dòng)駕駛而生。據(jù) Mobileye 稱，EyeQ Ultra采用5nm工藝，將10個(gè)EyeQ5的處理能力集成在一個(gè)封裝中。但是其芯片的計(jì)算能力似乎略遜色于英偉達(dá)，EyeQ Ultra芯片具有170 TOPS，包括12個(gè)RISC內(nèi)核、256 gigaflops、許多GPU 和加速器內(nèi)核等等，功耗不到100 瓦，可以“處理 4 級(jí)(L4)自動(dòng)駕駛的所有需求和應(yīng)用”，而無(wú)需將多個(gè)系統(tǒng)集成在一起的計(jì)算能力和成本，解決兩個(gè)行業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)。EyeQ Ultra預(yù)計(jì)將在 2025 年全面投產(chǎn)。

　　圖源：Mobileye

　　Mobileye 還還推出了其最新一代芯片EyeQ6：EyeQ6L和EyeQ6H，采用7nm工藝，能用于ADAS L2，預(yù)計(jì)將于 2023 年年中開始生產(chǎn)。該芯片已與大眾和福特就地圖技術(shù)達(dá)成擴(kuò)展協(xié)議，以及與吉利達(dá)成新協(xié)議，到2024年推出全電動(dòng) L4 級(jí)自動(dòng)化汽車。

　　2022年4月，據(jù)以色列新聞報(bào)道，Mobileye的自動(dòng)駕駛機(jī)器人出租車準(zhǔn)備在以色列推出。Mobileye發(fā)布了一段新視頻，展示了其自主機(jī)器人出租車獨(dú)特的交通傳感能力，因?yàn)樗�可以像人類一樣精確地導(dǎo)航到耶路撒冷的多個(gè)目的地。

　　結(jié)語(yǔ)

　　自動(dòng)駕駛汽車的興起正在改變對(duì)汽車芯片的需求，為了應(yīng)對(duì)未來(lái)的變化并成為市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者，汽車和半導(dǎo)體公司都必須了解新的和未來(lái)的自動(dòng)駕駛技術(shù)對(duì)芯片需求的影響。在新形勢(shì)下，芯片供應(yīng)商、汽車制造商和Tier 1之間的合作將至關(guān)重要。