智能汽车芯片大战,再次打响。
这一次的主角是Mobileye和安霸,前者是目前ADAS辅助驾驶市场份额的领头企业,但在高阶智能驾驶赛道,暂时落后于英伟达;后者在过去几年时间从边缘产品(包括行车记录仪、舱内交互以及商用车ADAS)向高算力市场发起冲击。
今天以及未来的智能汽车行业,芯片正在成为车企面向C端进行产品技术营销的头牌。高通、英伟达乃至地平线这样的中国汽车芯片新势力越来越多的出现在新车发布会的大屏上。
一方面,芯片厂商来自汽车行业的营收还在持续上升。数据显示,2021财年汽车行业为高通带来了接近10亿美元的收入贡献,尽管占整体营收的比重还很低(不到5%),但上升势头已经明确。
“芯片在汽车行业的自动驾驶变革中将发挥关键作用。”英伟达首席执行官黄仁勋预测。这家公司目前已经拿下了奔驰、沃尔沃、蔚来、小鹏、理想、智己等多个品牌的高端智能汽车订单。
1月4日,Mobileye在CES上推出了其迄今为止最先进、性能最强的专为自动驾驶打造的EyeQ® Ultra™系统集成芯片。EyeQ® Ultra™在176 TOPS的算力下实现了能效的优化,是一款精简的自动驾驶汽车芯片。
这款高能效系统集成芯片基于第七代EyeQ® 芯片技术架构的成熟经验打造,可以为所有自动驾驶汽车、尤其是全电动自动驾驶汽车提供满足需求的性能和功耗。不过,距离实际交付上车,还需要到2025年全面实现车规级量产。
“实现性能与成本的优秀配比,”一直是这家ADAS辅助驾驶市场领跑企业的产品理念,EyeQ® Ultra™在极高的能效比范围内,在不同的加速器和通用处理器上实现优秀的效能平衡。
EyeQ® Ultra™的性能相当于10片EyeQ® 5的性能之和,借助5纳米制程工艺,可以满足L4自动驾驶的所有需求和应用场景,同时避免了将多个系统集成芯片组合而产生的额外能耗和成本。
与前代EyeQ® 一样,EyeQ® Ultra™与Mobileye软件进行了协同设计,使该款芯片在不牺牲性能的情况下实现了极高的能效比。这也是目前英伟达、高通等公司重点布局的新赛道,从软件着手,来提升芯片的效能。
EyeQ® Ultra™采用了一组包含四类专有加速器的设计,每一类都针对特定任务而设计。这些加速器与其它CPU、ISP和GPU相配合,构成了一个高能效的解决方案。按照Mobileye的官方数据,EyeQ® Ultra™的算力仅为176 TOPS,但其能效比远高于其它自动驾驶汽车解决方案。
比如,这套方案能够同时处理来自两个传感子系统(包括一个纯摄像头子系统和一个整合了雷达和激光雷达的子系统)以及车辆的中央计算系统、高清地图和驾驶决策软件的输入数据,以合理的成本提供消费级自动驾驶汽车所需的性能。
此外,为了继续“守住”ADAS市场的份额,与EyeQ® Ultra™同时推出的还有两款用于ADAS解决方案的全新EyeQ系统集成芯片——EyeQ® 6L和EyeQ® 6H,基于7纳米制程工艺,并主打高性价比纯摄像头解决方案。
其中,EyeQ® 6L是EyeQ® 4的后续产品,其封装尺寸仅为EyeQ® 4的55%。这款一体式风挡解决方案以超低功耗提供更高的深度学习算力(TOPS),用于高能效的入门级和高端(L2)ADAS。该款芯片已于去年开始提供样品,预计将于2023年年中量产。
EyeQ® 6H能够通过全环视摄像头的配置实现高端ADAS及部分自动驾驶的功能。就算力而言,相当于两个EyeQ® 5系统集成芯片。但更重要的是,EyeQ® 6H支持可视化,且在繁重的人工智能工作负载拥有更佳表现。
该集中式解决方案将提供所有L2+ADAS功能,包括泊车摄像头在内的多摄像头处理能力,并能够支持可视化泊车和驾驶员监测等在内的第三方应用。这款适配ADAS系统的集成芯片将于今年开始提供样品,预计于2024年底量产。
考虑到蔚来、理想、小鹏等中国头部新势力已经切换至英伟达平台,长城在下一代平台也选择了高通方案,极氪成为Mobileye在中国市场的新阵地。
1月4日,Mobileye与极氪宣布将合作开发具备L4自动驾驶能力的新款消费级纯电动汽车,搭载六颗EyeQ® 5,搭载冗余感知系统、RSS驾驶策略和地图众包(REM™)技术的开放协作新模式。
同时,Mobileye宣布,将强化在中国的研发能力,建立本土数据中心并壮大Mobileye中国团队,为快速增长的中国区业务提供支持。按照计划,在极氪001上市后,后续还将有一系列极氪不同的车型搭载Mobileye方案。
和Mobileye继续夯实从L2到L4的全产品线覆盖不同,Ambarella (下称“安霸”)选择瞄准超高算力赛道,发布最新AI域控制器芯片CV3系列,AI处理性能算力高达500 eTOPS,比上一代车规级 SoC CV2系列提高了42倍。
基于完全可扩展、高能效比的 CVflow® 架构,CV3搭载了多达16个Arm® Cortex-A78AE CPU内核,比上一代芯片CV2提高了30倍。同时,CV3通过单一芯片集成多传感器进行集中化AI感知处理、多传感器深度融合以及自动驾驶车的路径规划。
这其中,可以关注的是安霸在视觉ISP以及毫米波雷达计算单元上的优势,比如,CV3可以运行傲酷(去年底被安霸收购)的4D成像雷达AI算法,再加上新一代ISP,实现复杂环境条件下达到更高级别的环境感知精度。
CV3可同时支持20路以上摄像头通过MIPI VC方式连接,只需单颗芯片即可处理全套传感器,适配典型的L2+传感器配置,同时提供高性能的双目立体视觉引擎和稠密光流引擎,来满足深度检测和运动感知的需求。
作为安霸下一代CVflow架构,新的浮点通用矢量处理器(GVP)与神经向量处理器(NVP)形成互补,可帮助NVP引擎分担传统的机器视觉和雷达处理,以及帮助Arm CPU分担浮点密集型算法。
和英伟达、高通策略类似,除了覆盖整个自动驾驶域(从ADAS辅助驾驶系统到L4级自动驾驶系统)外,CV3还可以同时处理舱内感知,包括驾驶员和车内感知系统。
这种模式的好处是帮助车企降低软件开发成本。
安霸给出的方案是,汽车制造商不再需要为其入门级、中档和高档车型开发不同的软件堆栈,因为客户可以在所有车型中使用安霸统一的CVflow平台,在节省工程成本的同时,能够更快地对市场变化做出反应。
同时,这套架构下的GPU单元满足3D环绕视图的渲染(这是多摄像头视觉感知系统的关键组成部分),通过硬件安全模块,实现不同域的隔离和安全的软件更新;搭载用于超低延迟通信的PCIe高速接口,并可以满足类似特斯拉影子模式的软件堆栈测试验证。
而在中国市场,此前智驾科技MAXIEYE基于安霸CV2x系列的MAXIPILOT®1.0 L2智能巡航系统已向乘用车客户规模化量产交付,升级版L2+功能预计2022年量产。
同时,安霸已经量产交付多款车型的舱内视觉交互、行车记录仪、全景环视等前装方案落地,市场累计出货量超过30万颗。随着今年初开始提供CV3样件,安霸成为高算力SoC赛道的新参与者之一,并且可能会带来市场价格的白热化竞争。
按照高工智能汽车研究院的测算,到2023年,满足大规模量产车市场的高算力芯片第一阶段市场格局将初步形成。而相应的,今年将是各家芯片厂商争夺前装定点的黄金时间。
按照高通首席执行官Cristiano Amon的判断,未来每辆智能汽车搭载芯片的收入潜力将增长十倍以上,尤其在中国市场,智能化搭载率的快速上升,既给了市场参与者足够的可分配“蛋糕”,同时也考验各家的速度。
你追我赶的形势,已经在智能汽车芯片赛道成为常态。让所有其他汽车公司拥有与特斯拉产品和技术PK的能力,是这些芯片厂商的目标。
同样在本届CES期间,高通公司发布了全新的Snapdragon Ride Vision系统,基于4nm SoC,并搭载Arriver(高通收购流程正在进行中)的全新软件堆栈,提供自定义神经网络架构的芯片组的增强感知。这个平台的量产交付时间是2024年。
开放的、可定制的系统,是高通的明确策略。
按照高通的说法,Snapdragon Ride专注于客户广泛的自动驾驶需求,从可扩展的SoC到集成AD堆栈、开发平台和工具,为L2-L3级自动驾驶提供全面的解决方案。
同时,结合高通在座舱、联网上的固有优势,骁龙数字底盘(Snapdragon Digital Chassis)成为高通全面进军智能汽车赛道的独特组合。
超过130亿美元的订单总额是高通给出的数字。本周,沃尔沃汽车成为高通数字座舱的最新签约客户,后者即将推出的纯电动SUV和Polestar3 SUV都将搭载高通数字座舱+谷歌Android操作系统,预计新车将于今年底前亮相。
截至目前,高通已与宝马、通用、现代、集度、小鹏、蔚来、沃尔沃、本田、雷诺等40多家主机厂签署合作协议,集成不同的骁龙数字座舱平台。按照高工智能汽车研究院发布的数据,截至今年11月,高通座舱SoC已经在中国高端智能汽车市场占据前装量产超过80%份额。
这其中,德赛西威是高通的最新一家第4代骁龙座舱平台的Tier1合作伙伴,前者目前是中国市场四家座舱域控制器前装搭载量超过10万辆的供应商之一。按照计划,双方将基于第4代骁龙座舱平台共同打造德赛西威第4代智能座舱系统。
在第4代骁龙座舱平台领先的计算、AI、图形图像和多媒体性能支持下,德赛西威第4代智能座舱系统可支持领先的多屏联动、音效处理和AR等技术,为用户带来丰富的沉浸式交互体验。
在此之前,德赛西威是中国首家量产交付基于高通骁龙820A四屏互动数字座舱(理想ONE车型量产)的中国供应商。目前,德赛西威基于高通8155的智能座舱域控制器已经拿到多家车企的量产订单,正在进入交付周期。
而百度旗下的集度,是中国首个宣布采用第4代骁龙座舱平台的汽车制造商,2023年集度首款量产车将正式亮相,搭载5nm高通SA8295P,GPU的3D渲染性能相比目前市场主流的8155芯片有3倍性能提升,其AI算力达到30TOPS。
但对于高通来说,自动驾驶才是“硬骨头”。
就在两个月前,英伟达在2021秋季GTC大会上宣布,Hyperion 8,一个包括自动驾驶汽车开发所需的传感器、计算和软件的可量产交付(参考设计)平台将从2024年开始交付客户。
这套端到端的自动驾驶平台,支持12个摄像头、9个毫米波雷达、12个超声波传感器和1个激光雷达,几乎是目前主流高阶智能驾驶量产平台的典型传感器配置。
英伟达的目标是在高阶智能驾驶(面向私人市场)和自动驾驶(面向出行及物流市场)两大赛道获得足够多的市场份额,向客户提供一个足够开放的端到端平台。
此外,该公司还面向大规模量产车市场的主力软件平台方案,其中,DRIVE Concierge面向车载人工智能助手,DRIVE Chauffeur面向自动驾驶,两者之间实现跨域融合。
而在中国,理想、蔚来、小鹏三家头部新势力已经全部完成智能驾驶核心计算平台的切换(全采用英伟达Orin方案),这是英伟达在智能电动汽车赛道的阶段性胜利。
从目前的量产计划来看,中国车企将领先海外车企2-3年时间完成面向高阶智能驾驶计算平台的更替。而包括奔驰、宝马在内的豪华品牌,要在2024-2025年前后更换平台。
而从数据预估来看,类似高通在智能座舱领域占据绝对领先份额的局面,短期内恐很难在智能驾驶领域出现。这其中,还包括地平线、芯驰科技、黑芝麻智能等中国公司正在抢占市场。
但毋庸置疑的,不管是数字座舱还是智能驾驶,包括高阶自动驾驶,汽车芯片公司的竞争白热化大势已定,小步快跑与大干快上,比性能与拼成本将是主旋律。