隨著智能化、電動化等“新四化”概念的深入人心,智能駕駛芯片的賽道也伴隨著新能源汽車市場的火熱,變得倍受關注起來。

顧名思義,智能駕駛芯片便是用于車輛智能駕駛的基礎硬件,哪怕是更高等級的自動駕駛,也離不開智能駕駛芯片算力的支持。
一方面是國內(nèi)自研芯片情緒的日益高漲,另一方面是指數(shù)增長的市場需求,雙重作用下,國內(nèi)智能駕駛芯片的賽道終究涌現(xiàn)出了一批優(yōu)秀的玩家:華為、地平線、芯馳科技、寒武紀、黑芝麻……
盡管與英偉達、Mobileye、高通等國外芯片巨頭相比,國內(nèi)的玩家有著這樣或那樣的不足,但隨著資本的押注、政策的鼓勵,以及自身芯片技術的迭代更新,地平線、芯馳科技等芯片供應商們,也都進化出了屬于自己的特點。

或追求更高算力,或追求更低功耗,亦或是從一開始便做了軟件工具鏈的配套……
華為、地平線等芯片供應商,用自己的方式在國外芯片巨頭的圍追堵截下,尋到了一條“自力更生”的出路。只不過,當面對新的挑戰(zhàn)來臨,它們是否還能保持初心,像曾經(jīng)一樣“殺”出突圍?
智能駕駛芯片知多少?
自上而下的看,根據(jù)功能不同,汽車芯片往往會被分成計算及控制芯片(CPU、GPU、FPGA、ASIC、MCU等)、功率轉換芯片、傳感芯片、存儲芯片、通信芯片等多種類型。而智能駕駛芯片就屬于其中的計算及控制芯片的類別。
具體而言,智能駕駛芯片往往會有兩種呈現(xiàn)形式,一種是ASIC的獨立芯片,另外一種則是集成化的SoC(System on Chip,系統(tǒng)級芯片)。

智能駕駛ASIC指的便是針對特定智能駕駛算法,專門設計的專用芯片。而智能駕駛SoC芯片,則是以確定系統(tǒng)功能為目標,將CPU、GPU、以及專門設計的ASIC等模塊集成在一起的芯片。
事實上,與傳統(tǒng)的分立芯片相比,SoC在性能和功耗等方面往往更具優(yōu)勢, 所以各大智能駕駛芯片廠商們,也更傾向于這樣一種技術路線。只不過在涉及到芯片內(nèi)部的具體架構時,又會各有偏重。
據(jù)了解,目前主流的智能駕駛SoC芯片架構有3種,分別是CPU+FPGA、CPU+GPU+ASIC、CPU+ASIC。
其中令人比較陌生的FPGA,又被叫做現(xiàn)場可編程邏輯門陣列,是一種可以根據(jù)具體算法隨時調整硬件架構的芯片。所以像Waymo、百度Appllo等這種經(jīng)??焖俚悄荞{駛算法的公司,就選用的CPU+FPGA架構的智能駕駛芯片。

當然,另外兩種架構也有玩家在做,比如英偉達的Xavier、特斯拉的FSD,采用的是CPU+GPU+ASIC的架構;而Mobieye EyeQ5、地平線的征程采用的則是CPU+ASIC。
大同小異,這3種架構卻是都離不開“ASIC”專用設計的一環(huán),哪怕是FPGA,其所發(fā)揮的功能也與ASIC類似,都是對于特定AI算法進行加速設計。而且就區(qū)分度而言,智能駕駛芯片的“ASIC”模塊,妥妥地站定了C位。
就比如英偉達Xavier的ASIC模塊便是根據(jù)“DLA深度學習+PVA視覺加速器”進行了特定設計,而特斯拉則是以“NPU深度神經(jīng)網(wǎng)絡”的加速為主。

事實上,智能駕駛芯片采用相關的專用設計,無外乎就是為了提升算力、增加數(shù)據(jù)傳輸速度、拓展數(shù)據(jù)帶寬等。畢竟人們在衡量一款智能駕駛芯片時,往往就會從這幾個方面入手。
只不過話又說回來,對于一家智能芯片公司來說,其核心競爭力就只會體現(xiàn)在單一芯片的性能如何嗎?恐怕并不盡然。
核心競爭力=有門檻
人們常常忽略的一點在于,某款芯片之所以能夠流行、不可替代,除了其強勁的性能之外,還與其所綁定的生態(tài)有關。換句話說,做芯片除了單款芯片的性能強勁,還需要做到系列化、配套化,以及軟件生態(tài)的配合,才能形成真正的門檻。

“現(xiàn)在做集成電路芯片的門檻很低。理論上來說給我兩三個億,我可以不用一個研發(fā)人員做出一個手機芯片,因為所有IP都可以買得到?!?BR> 龍芯之父胡偉武在近期采訪中的直言不諱,直接將矛頭指向了半導體行業(yè)內(nèi)“研不如買”的論調。緊接著,整個業(yè)界也隨之圍繞著“自研的界限”、“卡脖子的究竟是什么”的問題進行了廣泛討論。
當然,同樣的尖銳問題,也落在了智能駕駛芯片的身上。那么不妨就以上文所提到的智能駕駛SoC芯片為例,看看其口口聲聲所說的“自研”究竟又具備多少的含金量。

首先,從上圖黑芝麻智能華山二號A1000L的系統(tǒng)框架來看,直接映入眼簾的便是ARM 6核中央處理器(CPU)。毫無疑問,該CPU 模塊就是上文胡偉武先生所提到的“可以買得到的IP核”。
盡管黑芝麻也做了自研IP方面的努力,如上圖中顯示的圖像信號處理器ISP、深度神經(jīng)網(wǎng)絡加速器NPU,但整個系統(tǒng)框架中的內(nèi)存LPDDR4、雙核視覺DSP等核心模塊,又是什么樣的情況,我們不得而知。
其次,便是芯片的配套化問題。智能駕駛芯片不會單獨存在,肯定會與智能座艙芯片、智能網(wǎng)聯(lián)芯片等做出連接,以供數(shù)據(jù)的共用,整車智能化功能串聯(lián)等。而這一方面,華為、寒武紀、芯馳都是具備相對應的云端芯片、網(wǎng)聯(lián)芯片作為配套,地平線也有旭日系列芯片作為掩護,那么單一的華山系列是否算是丟掉了這一門檻呢?

最后,需要提及的便是芯片軟件生態(tài)的支持問題。人們喜歡將半導體領域的軟件配套喻指為海平面之下的冰山,其實真實情況確實也大差不差。從芯片設計的EDA軟件,到芯片測試的模擬軟件,再到配合算法開發(fā)的軟件工具鏈配套等,都需要軟件生態(tài)的支撐。
英偉達之所以能夠做到“強者恒強”,便是因為有底層的CUDA軟件生態(tài)作為護城河。而且不得不提及的一點是,就智能駕駛芯片而言,英偉達不僅可以提供配套硬件,還提供有全棧的工具鏈,包括后續(xù)的開發(fā)虛擬測試套裝(軟件和硬件),物理樣車測試套裝等。
所以,智能駕駛芯片企業(yè)們又是如何解決這一問題的呢?地平線的天工開物、黑芝麻的山河平臺等,或許是一種答案,但與英偉達的“全棧”放在一起,卻是略顯差距。
競爭格局已經(jīng)改變
盡管智能駕駛芯片具備更好的產(chǎn)業(yè)聚焦性,以及與“風口”智能駕駛的強關聯(lián)性,但歷史告訴我們,唯有具備了核心競爭力,才能真正立足行業(yè),做時代的“弄潮兒”。

不否認,越來越多的熱錢涌入到了智能駕駛芯片賽道,但是半導體行業(yè)的燒錢程度人盡皆知,哪怕是動輒“好幾億”、“幾十億”的融資,又能燒多久?
更何況,就目前而言,似乎也只有華為和地平線的智能駕駛芯片被搭載到了量產(chǎn)車型之上。當沒有健康資金流的流轉,僅依靠風口融到的錢過活,芯片企業(yè)們又能活多久?
再加上競爭格局的改變,新老對手的輪番登場,就連零跑、吉利這樣的車企也都按捺不住,親自下場造起了芯片。內(nèi)有各種后來勢力的追趕,外有英偉達、高通等國際芯片巨頭的虎視眈眈。
所謂“越競爭,越公平”的論調,恐怕也只適用于那些行業(yè)的強者吧。
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