因?yàn)橐咔榈脑,原?月底舉辦的北京車展延期至今尚未舉辦,這也讓最近開幕的成都車展,成為今年的第一個A級車展。
在這次展會上,各大車企和供應(yīng)商把智能駕駛的“軍備競賽”推向高潮:一方面,智能駕駛的使用場景從高速、自動泊車延伸到城市;另一方面,激光雷達(dá)、高清攝像頭、高算力芯片等硬件產(chǎn)品加速上車。
特別是高算力芯片,成為越來越多汽車廠家的主打賣點(diǎn),很多車型的自動駕駛計算平臺突破1000TOPS。這里的“TOPS”是計算機(jī)的算力單位,1TOPS代表處理器每秒鐘可進(jìn)行一萬億次(10^12)操作。
這背后是汽車的競爭邏輯發(fā)生了變化。
傳統(tǒng)汽車時代的競爭,主要是圍繞動力、操控和空間來展開。但智能汽車發(fā)展的背后,是整車計算平臺的演進(jìn),從最初的分布式計算、單個子系統(tǒng)擁有自己的ECU,到域控制器邏輯、以功能劃分集成化控制運(yùn)算,再到最終實(shí)現(xiàn)整車運(yùn)算能力的高速集中、智能化分配算力。這也對芯片的性能,提出了更高的要求。
因此,現(xiàn)在很多汽車廠商宣傳的重點(diǎn)之一,就是采用了英偉達(dá)或者高通的芯片,算力有多強(qiáng)。這讓人不禁回想起手機(jī)和電腦廠商這么多年來,圍繞芯片做營銷的習(xí)慣。
對于一臺汽車來說,是不是像電腦和手機(jī)一樣,芯片越快,算力越高就越好?答案可能并不是你想的那樣。
從“馬力”到“算力”
目前,“算力”已經(jīng)成為評價一輛車的重要指標(biāo)。
2019年特斯拉推出HW3.0芯片時,144TOPS的算力在當(dāng)時冠絕行業(yè),讓很多車企意識到算力對于智能汽車的重要性。當(dāng)時,英偉達(dá)的Orin芯片還未量產(chǎn),主打產(chǎn)品是2017發(fā)布的Xavier芯片,采用12nm工藝,算力30TOPS。
蔚來ET7|視覺中國
到了2021年,這場競賽被拉高到新的高度。
2021年初,蔚來NIODay,創(chuàng)始人李斌發(fā)布了他們第一款轎車——ET7。相比當(dāng)時其他車型,它最大的亮點(diǎn)之一是首款量產(chǎn)車采用NvidiaOrin芯片。在目前量產(chǎn)自動駕駛芯片中,Orin被認(rèn)為是單片算力最高、技術(shù)最領(lǐng)先、量產(chǎn)節(jié)奏最快。
在之后的一年半中,拼芯片、拼算力成為一種風(fēng)氣,最近越來越多的車企開始推出大算力的平臺。跟手機(jī)一樣,越來越多的汽車的發(fā)布會開始把算力、芯片作為宣傳噱頭。
從數(shù)據(jù)上來看,目前芯片算力最強(qiáng)的是魏牌摩卡DHT-PHEV激光雷達(dá)版。它搭載毫末智行聯(lián)合高通打造的SnapdragonRide芯片,綜合算力達(dá)到了1440TOPS;緊隨其后的的是蔚來ET7和威馬M7,它們都采用了四顆英偉達(dá)Orin-X自動駕駛芯片,車載系統(tǒng)的最大算力達(dá)到1016TOPS;隨后的小鵬G9與理想L9,采用了兩顆英偉達(dá)OrinX芯片,算力也達(dá)到508TOPS……
相比之下,一直被認(rèn)為是智能汽車標(biāo)桿的特斯拉,其搭載的FSD輔助駕駛芯片總算力依舊是144TOPS。
從汽車芯片玩家來看,跟智能手機(jī)行業(yè)類似,競爭者也呈現(xiàn)多元化。這里既包含老牌芯片廠商N(yùn)vidia、Intel、高通,也不乏主機(jī)廠(Tesla)、中國初創(chuàng)企業(yè)(地平線等)及IT巨頭華為。
其中,在智能座艙領(lǐng)域,比較有名的芯片有高通的8155與8195,還有地平線基于其征程2、征程3芯片打造的Halo2.0與Halo3.0方案;在智能駕駛領(lǐng)域,則有英偉達(dá)的Orin、英特爾旗下MobileEye的Q4與Q5、華為剛剛發(fā)布的MDC系列,以及地平線已經(jīng)上車的征程2、征程3和即將量產(chǎn)的征程5與征程6。一般來說,自動駕駛和智能座艙芯片最大的不同在于,智能駕駛需要更大NPU算力,支持自動駕駛算法的落地。
英偉達(dá)Orin芯片|視覺中國
根據(jù)開信息,英偉達(dá)可謂是智能駕駛芯片賽道的算力霸主。目前明確采用Orin芯片的主機(jī)廠包括蔚來汽車、理想汽車、上汽智己、威馬汽車、沃爾沃、路特斯、高合汽車、集度汽車、小馬智行等。
不過,主機(jī)廠商在選擇芯片的時候,并非只是考慮單芯片的性能強(qiáng)度,還會參考性價比以及相關(guān)的軟件生態(tài)、工具鏈的成熟程度。
主機(jī)廠商為了打造差異化的體驗(yàn),需要芯片支持傳感器的“多路輸入”,并保持高度靈活度。目前,基于英偉達(dá)Orin芯片構(gòu)建的自駕平臺,可以支持12個外部攝像頭、3個內(nèi)部攝像頭、9個雷達(dá)、12個超聲波雷達(dá)、1個前置激光雷達(dá),這基本涵蓋大部分主機(jī)廠的傳感器配置,整體性價比較高。這也是Orin芯片被眾多車型采用的主要因素。
車企“堆料大戰(zhàn)”
讓車企對于算力“如饑似渴”的,正是越來越普及的智能駕駛技術(shù)。
現(xiàn)階段,市面上的量產(chǎn)車型普遍的自動駕駛等級介于L2到L3級之間,可以實(shí)現(xiàn)自動緊急煞停(AEB)、主動式巡航控制(ACC)、車道偏移輔助(LKA)等功能?傮w來看,這個階段對算力的要求并不高,算力達(dá)到幾十TOPS就足夠。
那為什么越來越多的主機(jī)廠,現(xiàn)在就把芯片算力堆高到500到1000TOPS呢?這跟智能駕駛的加速落地有關(guān),主要表現(xiàn)為自動駕駛的使用場景,由最早的自動泊車或高速這樣的單一場景,逐步向多場景甚至全場景延伸。
自動駕駛的主流場景有三個,根據(jù)實(shí)現(xiàn)的難度,由低到高分別是高速/環(huán)路、停車場、城區(qū)。目前,高速/環(huán)路場景下的體驗(yàn)已經(jīng)不錯,2022年被認(rèn)為是城市域的自動駕駛落地的元年。
隨著自動駕駛場景的拓展,激光雷達(dá)+視覺+毫米波雷達(dá)的多傳感器冗余方案正在成為主流。目前主流車型的傳感器數(shù)量已經(jīng)超過30個。越多的傳感器、越深的網(wǎng)絡(luò)、越多的網(wǎng)絡(luò),這些都對芯片的算力提出了極大的需求。
所以,硬件預(yù)埋、軟件OTA迭代,成為主機(jī)廠商主流的策略。
車企在量產(chǎn)車輛上裝配高級別智能駕駛硬件,把芯片直接拉至高級別(L4)生命周期,通過硬件快速上量來獲取大量數(shù)據(jù),然后對體驗(yàn)不斷進(jìn)行技術(shù)迭代。因?yàn)樽詣玉{駛要突破到更高級別,需要數(shù)據(jù)、算法、算力來實(shí)現(xiàn)閉環(huán),用數(shù)據(jù)來驅(qū)動算法的迭代。
汽車芯片|視覺中國
當(dāng)然,主機(jī)廠推出這些高算力芯片,并不僅僅是技術(shù)發(fā)展的需要,也有營銷的因素。
回想一下當(dāng)年的智能手機(jī),通過大屏、快充,以及更大的電池容量、內(nèi)存、高像素攝像頭,在各種宣傳和排行榜中賺足了眼球。所以,目前智能汽車正在模仿智能手機(jī)的營銷策略,就像人們談?wù)撌謾C(jī)配置一樣,汽車的芯片配置也將是消費(fèi)者日常談?wù)摰脑掝}之一。
其實(shí),算力軍備競賽背后,更多體現(xiàn)的是車企的焦慮。
自動駕駛雖然已經(jīng)經(jīng)過十幾年的發(fā)展,但各項(xiàng)細(xì)分技術(shù)還在不斷迭代、向外延伸,這也意味著技術(shù)方向和市場都充滿了不確定性。正因?yàn)樽詣玉{駛是新事物,沒有人知道怎么做,以及怎么才能做好,所以車企傾向于提前預(yù)埋一些高配置的硬件,為后續(xù)的升級提供基礎(chǔ)。
算力不等于智能
在這場軍備競賽中,部分主機(jī)廠商已經(jīng)有些“迷失”,開始更多堆料配置,追求性能參數(shù)。但堆料能堆出高階自動駕駛嗎?從目前來看,僅僅靠堆高芯片算力,并不能做到高級別自動駕駛。
在智能汽車時代,算力、算法和數(shù)據(jù)是推動行業(yè)發(fā)展的三個關(guān)鍵因素。其中,數(shù)據(jù)被認(rèn)為是“生產(chǎn)資料”,算法是“智慧”,算力是“肌肉”。
簡單說,智能汽車水平的提高,除了算力絕對數(shù)值,還與數(shù)據(jù)、軟件算法的協(xié)同配合相關(guān)。在數(shù)據(jù)和算法還未取得突破的時候,即便算力堆高到1000TOPS,也無法達(dá)到高級別自動駕駛。這就像一個人渾身都是“肌肉”,但“腦子”不行,是一種畸形的狀態(tài)。
未來決定汽車差異性的,將是軟件及后續(xù)迭代帶來的性能和功能變化。比如特斯拉HW3.0芯片,單芯片的算力只有72TOPS,相較上一代芯片并沒有提升太多,但自動駕駛性能最高提升幅度可達(dá)20倍。
更重要的是,產(chǎn)品最終是要面向用戶用的。目前高算力的芯片,并沒有給用戶帶來使用體驗(yàn)的明顯改善,算力利用率并不高,沒有發(fā)揮其價值,用戶還需要花費(fèi)極高的價格為硬件和軟件買單。
有人會認(rèn)為,車企在芯片算力上堆料,是為將來高級自動駕駛做準(zhǔn)備。但L4級別的自動駕駛什么時候能實(shí)現(xiàn)突破,業(yè)內(nèi)還沒有共識。Waymo早在2017年就開始自動駕駛的商業(yè)化,當(dāng)時內(nèi)部員工透露已經(jīng)解決了99%的問題。但Waymo后來商業(yè)化遇挫,部分原因是要解決最后那1%的問題,難度可能是前面99%的數(shù)十倍甚至于數(shù)百倍。
除了技術(shù)上的問題,高級自動駕駛的實(shí)現(xiàn),還取決于是基礎(chǔ)建設(shè)和政府的政策法規(guī),包括5G、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市的建設(shè)進(jìn)度等等。Gartner此前預(yù)測,實(shí)現(xiàn)真正實(shí)用的L4級自動駕駛可能需要10年的時間。
其實(shí)類似情況,在PC和手機(jī)行業(yè)都上演過。如果回看智能手機(jī)過去幾年的發(fā)展,處理器性能和頻率越來越高、屏幕越來越大、分辨率越來越高、攝像頭也越來越好……這些配置不一定帶來更好或更明顯的體驗(yàn),但卻帶來了很多問題,比如散熱問題,充電時間越來越長,價格越來越貴,體積越來越大等等。
當(dāng)一個行業(yè)不斷強(qiáng)調(diào)性能參數(shù),開始脫離用戶真實(shí)的使用場景時,是需要警惕的,這些被重點(diǎn)營銷的參數(shù),很可能只是曇花一現(xiàn)的噱頭。未來智能汽車的主戰(zhàn)場在于差異化的體驗(yàn),而不只是硬件的性能參數(shù)。