Arm、華為紛紛湧入的自動駕駛芯片賽道,誰會是“終極贏家”?

做自動駕駛的芯片,無論是投入,還是風險都要更上一層樓。

今年的自動駕駛依然沒能進入大規模商業化落地,但產業裡卻是大動作不斷:有因為利益分配不均關門大吉的,有難以為繼而“委身”於強者的,也有開始小範圍內嘗試商業化的,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和汽車製造商以及Tier 1(汽車零部件供應商)的深入合作,再加上佈局已久的英特爾、英偉達,自動駕駛逐漸成為半導體廠商的新戰場。

進化:從ADAS到自動駕駛AI芯片

早期,在被稱為自動駕駛產業里程碑的谷歌無人車Waymo還未面世前,傳統汽車電子巨頭,諸如恩智浦、瑞薩、TI等已經在研發面向ADAS(高級駕駛輔助系統)的處理芯片,彼時市場還是老牌汽車芯片巨頭,或者說是Tier1的天下。

在ADAS芯片方面,德州儀器有基於DSP的解決方案TDA2x SoC、瑞薩開發了R-Car系列、恩智浦發布了集成ADAS芯片的BlueBox平臺。相較於半導體巨頭們,這些Tier1顯然更注重實際的經濟效益,以能夠批量化生產落地的ADAS芯片為主。

Arm、華為紛紛湧入的自動駕駛芯片賽道,誰會是“終極贏家”?

ADAS距離真正的無人駕駛還有一道鴻要跨越。

當我們討論自動駕駛AI芯片的時候,限定的範圍非常廣,小到攝像頭上的視覺處理芯片,大到處理整車數據的計算平臺,每個關鍵的環節都離不開它。

自動駕駛本質是解決AI計算的問題,AI芯片在其中扮演的角色無非兩種:

1、處理輸入的傳感器信號(雷達、激光雷達、攝像頭等);2、做出決策判斷、給出控制和執行信號,比如是左轉、變道還是減速。

想要在短時間內完成這兩項任務,並非易事,所以自動駕駛汽車需要一個非常強大的計算平臺實時分析、處理海量的數據,並且進行復雜的邏輯運算。

因此,自動駕駛對AI芯片的算力要求較之其他場景更高,同時芯片還需要滿足車規級的嚴苛要求,種種原因使得自動駕駛芯片的開發難度以及進入門檻更高。

如前文所述,自動駕駛芯片對算力的要求非常高,曾經單一的汽車芯片已經無法滿足,和多數技術領域類似,在這個過渡階段,真正的角色是那些“跨界”而來的巨頭以及新興的創業公司。

市場格局生變,自動駕駛芯片領域一場混戰

從ADAS向自動駕駛演進的過程中,CPU也好、GPU也罷,都無法支撐大量傳感器的數據處理分析,自動駕駛芯片架構朝著異構方向發展,而那些在PC、移動市場叱吒風雲的半導體巨頭也聞聲而動,憑藉著在處理器芯片領域的經驗積累和“豪擲千金”的收購,以迅雷之勢成為自動駕駛芯片的第一梯隊。

在GPU大行其道的幾年裡,英偉達趕上了好幾波風口:自動駕駛和加密數字貨幣的熱潮,讓黃仁勳過著“躺著數錢”的日子。

英偉達在2015年推出了自動駕駛平臺Drive PX系列,曾是整車廠、Tier 1、科技公司選擇的主流計算解決方案,但是礙於業內對GPU高功耗、高成本的不滿,英偉達又於去年年初發布了新一代自動駕駛處理器Xavier,與PX不同的是,Xavier是一個獨立完整的SoC,包括定製的8核CPU、一個512核Volta架構的GPU和相關的視覺、深度學習加速器,功耗是前代的十分之一。

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英偉達產品的迭代,也是自動駕駛芯片發展的一個縮影,高集成、低功耗才是趨勢,在這一點上,老對手英特爾做的就比較好。

英特爾通過三輪高達百億美元的收購,擁有了Mobileye的EyeQ系列芯片(ASIC)、Altera的FPGA芯片、Movidius的視覺處理單元VPU。舉個例子,在英特爾提供的整套解決方案中,EyeQ可以負責視覺數據處理,Altera的FPGA芯片CycloneV負責毫米波雷達與激光雷達的數據處理,“殺手鐧”CPU凌動Atom負責處理其他數據任務。

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當然,除了兩個熱門的種子選手,還有不少虎視眈眈的巨頭。

近兩年,整個自動駕駛芯片市場再次發生了天翻地覆的變化。如果早期是三國爭雄,那麼現在則成了多方勢力割據。

特斯拉屬於“異類”,它們是少有的既做整車,也自研自動駕駛芯片的公司。在“拋棄”了Mobileye和英偉達後,特斯拉在今年4月發佈了首款自動駕駛芯片FSD,這款芯片除了常規的CPU和GPU之外,多配備了兩個神經網絡處理器(NNP)。

Arm、華為紛紛湧入的自動駕駛芯片賽道,誰會是“終極贏家”?

國內初創公司地平線在8月底推出了基於自研架構BPU 2.0的自動駕駛AI芯片征程二代。

除此之外,還有技術實力更為雄厚的Arm和華為,也正快速滲透到產業中。

專做架構授權的Arm特地在去年9月發佈了專為自動駕駛汽車打造的處理器Cortex-A76AE,新產品線AE即“Automotive Enhanced(自動駕駛增強)”。本月,他們又聯合汽車製造商和Tie 1成立自動駕駛汽車計算聯盟,目標是制定一套可規模量產的自動駕駛方案,解決安全和計算問題。

Arm、華為紛紛湧入的自動駕駛芯片賽道,誰會是“終極贏家”?

如果Arm的加入是如虎添翼,那麼另外一位重磅選手,則讓人有點“聞風喪膽”。去年的全聯接大會上,華為發佈了支持L4級別自動駕駛的計算平臺MDC 600,基於8顆昇騰310 AI芯片,同時還整合了CPU和相應的ISP模塊。

從這個階段的自動駕駛芯片架構也能看到,單一CPU+GPU已經成為過去式,如今GPU+FPGA的通用芯片方案成為主流。

同時,在這個戰場上,還有一些“出師未捷身先死”的巨頭,高通曾想通過收購恩智浦佈局汽車芯片領域,可惜這樁交易在2018年以失敗宣告結束。

畢竟做芯片不是易事,做自動駕駛的芯片,無論是投入,還是風險都要更上一層樓。

通常情況下,需要通過AECQ100和ISO16949兩個車規級認證,才能大規模上線應用,拋開算力的因素,汽車芯片本身對安全性、溫度、質量、使用壽命和可靠性的要求非常高,也是諸多新入局自動駕駛芯片廠商努力的方向。

另外,自動駕駛落地難的因素很多,價格是技術之外最高的門檻了,而技術和價格往往成反比,技術越成熟,規模化落地的可能性越高,價格才有機會下調,如何平衡這三個要素,對自動駕駛芯片廠商來說也是很大的挑戰。

技術指標之外,汽車產業鏈的特殊性、封閉性也決定了自動駕駛芯片的市場格局會受到上下游產業鏈影響,這也讓芯片市場的格局愈加撲朔迷離。

自動駕駛芯片:群雄環伺,鹿死誰手難定論

當整車廠開始大規模地投入到自動駕駛的研發中,上游的零部件廠商也不得不在智能化浪潮中求得生存。

就像開頭所述,傳統的汽車SoC廠商很早就瞄準了ADAS,推出了匹配的產品,但是隨著算力要求越來越高,這些汽車供應商就有些力不從心了,而自動駕駛芯片廠商自身有很大的機會“晉升”為產業鏈上新一代Tier 1。

所以,對於自動駕駛芯片廠商來說,Tier 1既可能是強勁的競爭對手,更可能是最有力的合作伙伴,因此在這個關鍵的過渡期,拉聯盟、統一戰隊是常態。

Arm、華為紛紛湧入的自動駕駛芯片賽道,誰會是“終極贏家”?

博世、採埃孚加入了英偉達自動駕駛聯盟,德爾福和Mobileye共同開發“中央傳感定位與規劃(CSLP)平臺”, 博世、電裝、大陸牽手恩智浦、英偉達加入Arm主導的計算產業聯盟……

而諸如地平線這樣“勢單力薄”的創企,也在以非常成熟的方式打入產業鏈,推出自動駕駛芯片的同時找好相應的Tier 1廠商和OEM廠商給自己“託底”。

正如業內人士所說,自動駕駛所需要的環節越多,Tier 1的重要性就會越發明顯。因為它們是所有環節最終能否落地到量產產品上的關鍵。任何單一技術供應商,想要跨過Tier 1 直接落地到車廠的量產產品上都會十分艱難。

一方面是站隊的問題,另一個更為現實的問題是賺錢,連整車廠在面對自動駕駛這個吞金怪獸都要結盟,通過採購體系分攤成本、降低研發成本,更何況初出茅廬的新人們。

對於半導體巨頭或者特斯拉這樣已經成氣候的廠商來說,研發自動駕駛芯片是錦上添花,但依然會影響其他業務的營收表現。而對於那些家底不足的新興公司來說,還有生存的壓力。

從實際現狀來看,融資之外,有部分廠商會退而求其次,從ADAS或者其他應用場景出發,彌補自動駕駛芯片的漏洞。

同時,那些擁有強算力的技術公司都有可能跨界到自動駕駛領域。以谷歌為例,谷歌Waymo克萊斯勒無人車採用了英特爾的Xeon服務器芯片、Altera的FPGA和英特爾的以太網關芯片,但難以保證谷歌不會在TPU的基礎上,研發出適用於自動駕駛的AI芯片。

綜上種種,在自動駕駛汽車還停留在路測階段時,市場無法給出短期的評判結果,現在比拼的是供應鏈能力,上下游廠商,誰願意為你的技術買單,提供更多的數據反饋,誰才能在蟄伏期獲得更大的賭注。

所以,自動駕駛芯片的戰爭,鹿死誰手,現在下定論過早。

最後:

汽車產業注重合作,單打獨鬥是不現實的。要不依靠巨頭,爭取產業鏈上的話語權,要不就是技術實力甩開競爭對手十幾條街,用技術說話。

所以,自動駕駛芯片廠商需要和上下游的供應商以及整車廠保持良好關係,最好以結盟的方式統一戰線,未來大家比拼的一定是供應鏈能力。

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