自動(dòng)駕駛芯片突圍賽

　　2022年，國(guó)內(nèi)的汽車(chē)行業(yè)掀起了一股自研芯片的狂潮。

　　一些芯片創(chuàng)業(yè)公司一躍成為資本寵兒，風(fēng)光無(wú)限;無(wú)論傳統(tǒng)車(chē)企還是造車(chē)新勢(shì)力，紛紛斥巨資造芯;曾在手機(jī)等領(lǐng)域呼風(fēng)喚雨的芯片商，也躍躍欲試把競(jìng)爭(zhēng)之勢(shì)蔓延到汽車(chē)行業(yè)……

　　這股自研芯片的浪潮中，大家的火力點(diǎn)集中到了自動(dòng)駕駛芯片身上。

　　傳統(tǒng)汽車(chē)的芯片數(shù)量大約在500-600個(gè)左右，隨著自動(dòng)駕駛功能的提升，這個(gè)數(shù)量已經(jīng)上升到了1000多個(gè)。

　　在這幾百個(gè)上千個(gè)車(chē)規(guī)級(jí)芯片中，自動(dòng)駕駛芯片是食物鏈頂端的存在。

　　整個(gè)行業(yè)已經(jīng)敏銳地意識(shí)到，不久即將到來(lái)的自動(dòng)駕駛競(jìng)速賽中，芯片是必爭(zhēng)之地。越來(lái)越多的公司加入到了這場(chǎng)突圍賽中，包括零跑、蔚來(lái)、小鵬等車(chē)企，黑芝麻、地平線、芯馳科技、寒武紀(jì)等國(guó)內(nèi)初創(chuàng)芯片供應(yīng)商，以及華為等科技巨頭。

　　很長(zhǎng)一段時(shí)間，中國(guó)在車(chē)規(guī)級(jí)芯片的研發(fā)和制造上，都是瘸腿的，甚至可能連“腿”都沒(méi)有。

　　在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)芯片的可見(jiàn)度更是極低。自動(dòng)駕駛芯片供應(yīng)商長(zhǎng)期被海外品牌所壟斷，他們高豎圍墻，讓其他供應(yīng)商無(wú)立錐之地。

　　國(guó)產(chǎn)芯片的崛起之旅，也變成了一場(chǎng)突圍賽。

　　裂縫

　　這堵墻的第一道裂縫，其實(shí)是從內(nèi)部開(kāi)始的。

　　Mobileye，這個(gè)來(lái)自以色列的公司，曾經(jīng)是自動(dòng)駕駛芯片領(lǐng)域絕對(duì)的王者。

　　截止到2020年，全球約70%量產(chǎn)車(chē)上安裝的都是來(lái)自Mobileye的自動(dòng)駕駛芯片。

　　Mobileye能被擁上王座，確實(shí)是有兩把刷子。它的商業(yè)模式是，將芯片+攝像頭+算法統(tǒng)一打包出售給車(chē)企。這樣打包出售的方式，能幫助車(chē)企以最快速度實(shí)現(xiàn)輔助駕駛功能上車(chē)。

　　2018年，蔚來(lái)的首款量產(chǎn)車(chē)ES8上市時(shí)，甚至以全球首款搭載EyeQ4(Mobileye旗下的一款自動(dòng)駕駛芯片)芯片為最大賣(mài)點(diǎn)。

　　但Mobileye的模式也存在著巨大的弊病，它提供給車(chē)企的解決方案是一個(gè)封閉的黑盒。車(chē)企無(wú)法對(duì)內(nèi)部算法進(jìn)行調(diào)整，也無(wú)法搜集、分析利用每一輛車(chē)所產(chǎn)生的行駛數(shù)據(jù)。

　　不少車(chē)企為此吃盡了苦頭。2020款的理想ONE安裝的是Mobileye的EyeQ4芯片。但理想汽車(chē)又想訓(xùn)練和優(yōu)化自己的輔助駕駛系統(tǒng)，于是不得不在Mobileye的前視攝像頭旁再增設(shè)一個(gè)攝像頭，專(zhuān)門(mén)用于道路信息的采集與收集。

　　而且Mobileye的迭代更新也非常緩慢，遠(yuǎn)趕不上車(chē)企的需求，EyeQ3和EyeQ4的發(fā)布時(shí)間橫跨4年。

　　天下苦Mobileye久矣。

　　最先打破Mobileye壟斷格局的是英偉達(dá)。英偉達(dá)除了擁有強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力外，它提供的解決方案還更靈活、更開(kāi)放。車(chē)企可以自己選擇采購(gòu)部分硬件，也可以直接讓英偉達(dá)為其設(shè)計(jì)一整套方案。

　　更開(kāi)放的平臺(tái)、無(wú)需強(qiáng)捆綁的合作方式吸引了大批量的車(chē)企。他們選擇拋棄Mobileye，投入英偉達(dá)的懷抱。

　　盡管Mobileye、英偉達(dá)在自動(dòng)駕駛芯片領(lǐng)域最先搶占了市場(chǎng)，但他們無(wú)法完全滿(mǎn)足所有車(chē)企的胃口。

　　智能電動(dòng)車(chē)時(shí)代，汽車(chē)逐漸“由硬變軟”。大家比拼的不再是發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱，而是智能化。一輛車(chē)的自動(dòng)駕駛水平主要依靠?jī)蓷l腿，一條腿是軟件算法，另一條腿便是作為硬件的芯片。自動(dòng)駕駛芯片某種程度上決定了一家車(chē)企自動(dòng)駕駛能力的上限。

　　車(chē)企需要更高的算力支持，也需要更懂定制化服務(wù)的芯片商。這樣的變化，也給國(guó)內(nèi)的芯片商帶來(lái)了突圍的機(jī)會(huì)。

　　一些國(guó)產(chǎn)芯片商精準(zhǔn)地鉆入了這個(gè)真空期。

　　比如，地平線2019年與長(zhǎng)安達(dá)成合作，向后者提供征程2芯片，自此在車(chē)企中建立了一定的口碑。隨后，越來(lái)越多的主機(jī)廠和供應(yīng)商注意到了這家國(guó)產(chǎn)AI芯片公司。如今，這家公司已經(jīng)成功與十幾家主機(jī)廠、Tier 1(一級(jí)供應(yīng)商)展開(kāi)合作，獲得了40多個(gè)車(chē)型的前裝定點(diǎn)。

　　灼識(shí)咨詢(xún)總監(jiān)柴代旋對(duì)深途指出：“相比海外核心廠商，國(guó)內(nèi)自研SoC芯片的優(yōu)勢(shì)在于定制和本土化服務(wù)。一般國(guó)外廠商難以進(jìn)行二次調(diào)試，但本土廠商可以提供。”

　　有媒體曾爆料，因?yàn)槔硐胍�快速切換方案，時(shí)間緊任務(wù)重，地平線的工程師與理想的開(kāi)發(fā)人員一起熬了不少通宵。

　　進(jìn)入2021年，客觀環(huán)境發(fā)生的急劇變化也讓不少車(chē)企對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片商投去了友善的目光。

　　2020年9月以來(lái)，全球遭遇數(shù)次汽車(chē)芯片危機(jī)。根據(jù)汽車(chē)行業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)公司 AutoForecast Solutions(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為 AFS)數(shù)據(jù)，僅僅2021年這一年，因?yàn)槠��?chē)芯片短缺，全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)減產(chǎn)了810萬(wàn)輛車(chē)，共帶來(lái)2100萬(wàn)美元的損失，中國(guó)市場(chǎng)損失額預(yù)計(jì)約260億美元。

　　在國(guó)內(nèi)，由于90%的車(chē)規(guī)級(jí)芯片被海外供應(yīng)商掌控，中國(guó)車(chē)企被迫數(shù)次停工停產(chǎn)。汽車(chē)芯片急需國(guó)產(chǎn)化成為行業(yè)共識(shí)。

　　芯片從業(yè)者Lucy告訴深途：“現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)的芯片商能獲得車(chē)企青睞，一方面是他們的芯片更具性?xún)r(jià)比，另一方面是，主機(jī)廠們都有尋找國(guó)產(chǎn)替代方案的打算。多一個(gè)芯片供應(yīng)商，多一個(gè)選擇，總沒(méi)壞處。”

　　不少主機(jī)廠開(kāi)始愿意幫扶一些國(guó)產(chǎn)芯片廠，華為、地平線、黑芝麻等國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)始奮起直追，國(guó)產(chǎn)替代方案終于有了上車(chē)量產(chǎn)落地的機(jī)會(huì)。

　　車(chē)企為什么要造芯？

　　一個(gè)值得關(guān)注的現(xiàn)象是，車(chē)企竟然也把手伸向芯片領(lǐng)域。

　　蔚來(lái)正在規(guī)劃自主研發(fā)自動(dòng)駕駛計(jì)算芯片，主要由蔚來(lái)汽車(chē)董事長(zhǎng)兼CEO李斌推動(dòng)。去年，小鵬汽車(chē)就已經(jīng)啟動(dòng)了自研自動(dòng)駕駛芯片項(xiàng)目，在中國(guó)和美國(guó)兩地同步進(jìn)行。

　　最近，有媒體爆料，理想汽車(chē)成立了一家新公司，業(yè)務(wù)范圍包含芯片設(shè)計(jì)。有媒體猜測(cè)，理想有可能親自下場(chǎng)自研自動(dòng)駕駛芯片。至于零跑，它自主研發(fā)的AI智能駕駛芯片——凌芯01，已經(jīng)成功量產(chǎn)上車(chē)。

　　其實(shí)造芯的門(mén)檻沒(méi)有大家想象中的那么高。

　　“半導(dǎo)體行業(yè)有一條分工非常明確的產(chǎn)業(yè)鏈，無(wú)論是制作、封裝還是代加工都有專(zhuān)門(mén)的公司負(fù)責(zé)。車(chē)企們所謂的自研其實(shí)就是設(shè)計(jì)芯片，相當(dāng)于畫(huà)圖紙，然后交由下游的公司生產(chǎn)制造。”Lucy解釋道：“所以自研芯片，具備兩個(gè)條件就可以，一是擁有一定的財(cái)力，研發(fā)兩三塊芯片大概需要幾億元的研發(fā)經(jīng)費(fèi)，二是具備原創(chuàng)設(shè)計(jì)芯片的能力。”

　　“但選擇自研芯片并不一定和缺芯有強(qiáng)關(guān)聯(lián)。”柴代旋認(rèn)為。車(chē)規(guī)級(jí)芯片研發(fā)周期長(zhǎng)(一般驗(yàn)證需2-3年)，如果車(chē)企從現(xiàn)在才開(kāi)始自研芯片，并不能解決短期內(nèi)的缺芯危機(jī)。

　　而且這些車(chē)企目前研發(fā)的大多是高端芯片，而當(dāng)年行業(yè)中緊缺的是成本較低的MCU芯片。

　　造芯背后，暗藏著車(chē)企更大的野心。柴代旋指出：“如果擁有了芯片的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，主機(jī)廠就可以集成開(kāi)發(fā)和快速迭代。同時(shí)，現(xiàn)在很多車(chē)企強(qiáng)調(diào)全棧自研，但自研的算法匹配現(xiàn)行市場(chǎng)的通用芯片，算法的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮不出來(lái)，還是需要定制化自己的芯片來(lái)匹配自研算法。”

　　特斯拉在自研這條道路上，已經(jīng)率先趟出了一條成功的道路。

　　2016年，由于合作的Mobileye無(wú)法滿(mǎn)足特斯拉的需求，馬斯克最終走上了自研的道路。當(dāng)時(shí)的芯片研發(fā)由半導(dǎo)體業(yè)界傳奇人物吉姆·凱勒(Jim Keller)、當(dāng)時(shí)的半自動(dòng)駕駛系統(tǒng)負(fù)責(zé)人皮特·班農(nóng)(Pete Bannon)以及其他架構(gòu)師牽頭。歷時(shí)三年多時(shí)間，在2019年，特斯拉成功迎來(lái)了屬于自己的自動(dòng)駕駛芯片。

　　特斯拉也成為了第一個(gè)專(zhuān)門(mén)為自動(dòng)駕駛開(kāi)發(fā)芯片的整車(chē)廠。也正是因?yàn)樽匝行酒瑩碛邢喈?dāng)大的優(yōu)勢(shì)，特斯拉的自動(dòng)駕駛能力在行業(yè)中一騎絕塵，不僅在業(yè)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)航輔助駕駛、識(shí)別紅綠燈等功能，還取消了毫米波雷達(dá)，轉(zhuǎn)為純視覺(jué)感知。

　　游戲規(guī)則變了

　　車(chē)企能下場(chǎng)造芯，某種程度上意味著，汽車(chē)行業(yè)里的游戲規(guī)則變了。

　　在傳統(tǒng)燃油車(chē)時(shí)代，汽車(chē)行業(yè)等級(jí)森嚴(yán)，分工明確。一片芯片的生產(chǎn)流程大致是這樣的，作為T(mén)ier 2(二級(jí)供應(yīng)商)的芯片廠做好了芯片交給Tier 1(一級(jí)供應(yīng)商，比如博世、大陸等)制做成ECU、DCU等控制器，再由Tier 1交給主機(jī)廠。

　　車(chē)企站在食物鏈頂端，負(fù)責(zé)產(chǎn)品的功能定義和技術(shù)集成。傳統(tǒng)的汽車(chē)芯片廠在整個(gè)汽車(chē)生產(chǎn)鏈條中，存在感很弱，也無(wú)法與主機(jī)廠直接溝通交流。

　　但這樣垂直的供應(yīng)鏈模式，并不能適應(yīng)現(xiàn)在大環(huán)境。

　　麥肯錫合伙人Ondrej Burkacky曾發(fā)表這樣的觀點(diǎn)：此前的供貨方式導(dǎo)致了透明度的缺乏，但當(dāng)下由于缺芯持續(xù)的時(shí)間比預(yù)期長(zhǎng)，車(chē)企正在不斷優(yōu)化生產(chǎn)策略。對(duì)參與造芯的企業(yè)而言，他們能夠與芯片商建立更具協(xié)作性的關(guān)系，從而滿(mǎn)足長(zhǎng)期持續(xù)的供應(yīng)需求。

　　市場(chǎng)對(duì)于智能駕駛的需求逐漸明確，汽車(chē)對(duì)半導(dǎo)體的需求發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變，芯片尤其是大算力的自動(dòng)駕駛芯片被放置在了更重要位置。整個(gè)汽車(chē)行業(yè)對(duì)芯片半導(dǎo)體的依賴(lài)增強(qiáng)。

　　不少主機(jī)廠開(kāi)始選擇繞過(guò)Tier 1，直接去找芯片設(shè)計(jì)廠商，或者直接下場(chǎng)參與到芯片設(shè)計(jì)的研發(fā)流程。現(xiàn)在零部件供應(yīng)商、自動(dòng)駕駛算法供應(yīng)商、芯片供應(yīng)商、車(chē)企大家開(kāi)始坐到了一個(gè)牌桌上。

　　舊的秩序被打破，新的格局開(kāi)始建立。比如，黑芝麻已經(jīng)和一汽、蔚來(lái)、上汽等車(chē)企，博世等汽車(chē)零部件巨頭，滴滴等網(wǎng)約車(chē)平臺(tái)，以及中科創(chuàng)達(dá)等軟件企業(yè)展開(kāi)合作。

　　而比亞迪、自游家、一汽紅旗也紛紛選擇和地平線深度綁定。

　　在自動(dòng)駕駛芯片上，華為除了與北汽以及小康賽力斯深度合作外，還戰(zhàn)略聯(lián)盟了上汽、吉利、江淮、一汽紅旗、東風(fēng)汽車(chē)等車(chē)企。

　　未來(lái)拼什么？

　　盡管競(jìng)爭(zhēng)激烈，參與這場(chǎng)芯片爭(zhēng)奪戰(zhàn)的玩家也很多。但真正能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)前裝的公司，其實(shí)并沒(méi)有幾家，在國(guó)外，只有英偉達(dá)、高通以及Mobileye，國(guó)內(nèi)則只有地平線、華為，最近多了一個(gè)黑芝麻。

　　對(duì)于新入局的玩家來(lái)說(shuō)，在實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)裝車(chē)之前，需要跨越數(shù)座大山。

　　“制作出一個(gè)芯片不難，更關(guān)鍵的是，你造出來(lái)的芯片，有沒(méi)有人用，能不能滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)于芯片的需求，這也是一個(gè)問(wèn)題。”Lucy表示。

　　而對(duì)于已經(jīng)量產(chǎn)前裝的國(guó)產(chǎn)芯片廠來(lái)說(shuō)，挑戰(zhàn)依舊在眼前。盡管?chē)?guó)內(nèi)的一些芯片廠也在異軍突起，比如地平線、黑芝麻已經(jīng)拿到了一些車(chē)企的訂單。但是他們距離行業(yè)龍頭英偉達(dá)、高通還存在不少的差距。

　　當(dāng)前自動(dòng)駕駛芯片市場(chǎng)中，面向L3級(jí)別及以上的車(chē)型大多采用的是英偉達(dá)的芯片。

　　在自動(dòng)駕駛芯片領(lǐng)域，芯片算力是核心競(jìng)爭(zhēng)力。自動(dòng)駕駛級(jí)別越高，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)就越多，對(duì)芯片的算力要求也就越高。L3級(jí)別自動(dòng)駕駛產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量是2.3GB/s，對(duì)算力要求在129TOPS(TOPS，即處理器運(yùn)算能力單元)以上;L4 級(jí)別自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)量達(dá)到8GB/s，對(duì)算力要求達(dá)到448TOPS以上，L5級(jí)需要超過(guò)1000TOPS。也正因?yàn)槿绱耍�芯片�?jì)算力成為各家芯片競(jìng)爭(zhēng)比拼的核心砝碼。

　　目前，英偉達(dá)最新推出的自動(dòng)駕駛芯片Atlan，單顆芯片的算力達(dá)到1000TOPS，預(yù)計(jì)2025 年大規(guī)模量產(chǎn)。高通推出的 “驍龍 Ride”， 算力覆蓋范圍為10TOPS至700TOPS，可支持從L1至L4的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，將于2023年上市。

　　放眼國(guó)內(nèi)，地平線推出的第三款車(chē)規(guī)級(jí)AI芯片征程5，單芯片算力為128TOPS，黑芝麻推出的新一代A1000pro算力為106TOPS。在算力上，國(guó)產(chǎn)芯遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上英偉達(dá)、高通研發(fā)的芯片。

　　如何讓更多的車(chē)企或自動(dòng)駕駛企業(yè)選擇國(guó)產(chǎn)芯片，是擺在所有國(guó)產(chǎn)芯片商眼前的一道難題。“國(guó)產(chǎn)自動(dòng)駕駛芯片在如何獲取更大的市場(chǎng)占有率方面，仍需要算力的技術(shù)突破。”柴代旋說(shuō)。

　　而在高級(jí)別自動(dòng)駕駛芯片上，國(guó)產(chǎn)芯片商還有很長(zhǎng)的一段路要走。“事實(shí)上，高級(jí)別的自動(dòng)駕駛芯片研發(fā)，還是非常難的。在半導(dǎo)體行業(yè)，合作交流是非常重要的，國(guó)內(nèi)如果想研發(fā)出大算力的芯片，最好的辦法是多交流合作，向國(guó)外的芯片巨頭學(xué)習(xí)。”Lucy總結(jié)道。