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芯片,不要成了“新”

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时间:1900/1/1 0:00:00

随着智能化、电动化等“新四化”概念的普及,智能驾驶芯片的赛道也随着新能源汽车市场的火热而备受关注。

Tesla, ds

顾名思义,智能驾驶芯片是车辆智能驾驶的基础硬件。即使是更高水平的自动驾驶,也离不开智能驾驶芯片的计算能力的支持。

一方面国内自研芯片的人气与日俱增,另一方面市场需求呈指数级增长。双重作用下,国内智能驾驶芯片赛道上终于涌现出一批优秀选手:华为、地平线、芯技、寒武纪、黑芝麻...

虽然与英伟达、Mobileye、高通等国外芯片巨头相比,国内玩家还有一些不足,但在资本的押注、政策的鼓励以及自身芯片技术的迭代更新下,地平线、芯驰科技等芯片供应商也进化出了自己的特色。

Tesla, ds

或者追求更高的计算能力,或者追求更低的功耗,或者从一开始就做软件工具链匹配...

华为、地平线等芯片供应商在国外芯片巨头的围攻下,以自己的方式找到了“自力更生”的出路。然而,面对新的挑战时,他们还能保持初心,像以前一样“杀”出突破口吗?

你对智能驾驶芯片了解多少?

汽车芯片从上到下,根据功能的不同,往往分为计算和控制芯片(CPU、GPU、FPGA、ASIC、MCU等。),电源转换芯片,传感器芯片,存储芯片,通信芯片等类型。智能驱动芯片属于计算和控制芯片的范畴。

具体来说,智能驱动芯片往往以两种形式呈现,一种是独立的ASIC芯片,一种是集成的SoC(片上系统)。

Tesla, ds

智能驱动ASIC是指专门为特定的智能驱动算法而设计的专用芯片。智能驱动SoC芯片是以确定系统功能为目标,集成CPU、GPU和专门设计的ASIC的芯片。

事实上,相比传统的分立芯片,SoC往往在性能和功耗上更有优势,所以各大智能驱动芯片厂商更倾向于这样的技术路线。但涉及到芯片内部的具体架构,就会有所偏颇。

据了解,目前主流的智能驾驶SoC芯片架构有三种,分别是CPU+FPGA、CPU+GPU+ASIC、CPU+ASIC。

其中,大家不太熟悉的FPGA,又称现场可编程门阵列,是一种可以根据特定算法随时调整硬件架构的芯片。所以像Waymo、百度Appllo等经常快速迭代智能驾驶算法的公司,选择基于CPU+FPGA架构的智能驾驶芯片。

Tesla, ds

当然也有玩家在做另外两种架构,比如英伟达的Xavier和特斯拉的FSD,采用的是CPU+GPU+ASIC的架构;MOBIEYEYEQ 5和地平线的征途用的是CPU+ASIC。

这三种架构彼此相似,都离不开“ASIC”的特殊设计。甚至FPGA也起到了类似于ASIC的作用,就是加速特定AI算法的设计。而且在辨别力上,智能驱动芯片的“ASIC”模块已经恰当地站到了C位。

比如NVIDIA Xavier的ASIC模块就是专门按照“DLA深度学习+PVA视觉加速器”设计的,而Tesla主要是通过“NPU深度神经网络”加速。

Tesla, ds

其实智能驱动芯片采用相关的特殊设计,无非是为了提高计算能力,提高数据传输速度,扩展数据带宽。毕竟,人们衡量一款智能驾驶芯片,往往会从这几个方面入手。

不过话说回来,对于一家智能芯片公司来说,其核心竞争力只会体现在单个芯片的性能上?恐怕不行。

核心竞争力=门槛

人们往往忽略的是,某一款芯片之所以能大行其道,不可替代,除了其强大的性能,还有其绑定的生态。换句话说,除了单个芯片的强大性能,芯片还需要与软件生态的系列化、匹配化、协同化,才能形成真正的门槛。

Tesla, ds

“现在做集成电路芯片的门槛很低。理论上给我两三个亿,我不用一个R&D的工作人员就能做一个手机芯片,因为所有的ip都可以买。”

龙芯之父胡在最近的一次采访中直言不讳,直接将矛头指向了半导体行业“研不如买”的论调。紧接着,全行业也围绕“自研的边界”、“瓶颈是什么”等问题进行了广泛的讨论。

当然,同样尖锐的问题也落在了智能驾驶芯片上。那么,我们就以上面提到的智能驾驶SoC芯片为例,看看它口口声声说的“自研”到底有多少含金量。

Tesla, ds

首先,从上图黑芝麻智能华山二号A1000L的系统框架来看,ARM 6核心中央处理器(CPU)直接映入你的眼帘。毫无疑问,CPU模块就是上面胡先生提到的“可用IP核”。

虽然黑芝麻也在努力开发自己的IP,比如上图所示的图像信号处理器ISP,深度神经网络加速器NPU,但是整个系统框架中的内存LPDDR4,双核可视DSP等核心模块是什么,我们不得而知。

其次,就是芯片匹配的问题。智能驾驶芯片不会单独存在,一定会和智能驾驶舱芯片、智能联网芯片等连接。为了数据共享,和整车的智能功能串联起来。另一方面,华为、寒武纪、芯驰都有相应的云芯片、网络芯片作为配套设备,地平线也被旭日系列芯片覆盖。那么单华山系列是不是就失去了这个门槛呢?

Tesla, ds

最后,需要提到的是芯片软件生态的支撑。人们喜欢把半导体领域的软件包称为海平面下的冰山。实际上,真实情况大相径庭。从芯片设计的EDA软件,到芯片测试的仿真软件,再到与算法开发相匹配的软件工具链,都需要软件生态的支持。

英伟达之所以能“强者恒强”,是因为有底层CUDA软件生态系统作为护城河。而且不得不提的是,就智能驾驶芯片而言,NVIDIA不仅可以提供配套的硬件,还可以提供全栈的工具链,包括后续的虚拟测试套件(软硬件)和物理原型测试套件的开发。

那么,智能驾驶芯片公司是如何解决这个问题的呢?地平线上的天工开物和黑芝麻的山河平台可能是一个答案,但和英伟达的“全栈”略有不同。

竞争格局已经改变。

虽然智能驾驶芯片有更好的产业聚焦,与“风口”智能驾驶有很强的关联性,但历史告诉我们,只有拥有核心的公司……竞争力才能真正的立足于行业,做时代的“引领者”。

Tesla, ds

不可否认,越来越多的热钱涌入智能驱动芯片赛道,但半导体行业的烧钱程度众所周知,哪怕是“几亿”或“几十亿”的融资,又能撑多久呢?

更何况就目前来看,似乎只有华为和Horizon的智能驱动芯片被搭载在量产车型上。没有健康的资金流,只靠风融的钱,芯片公司还能活多久?

再加上竞争格局的变化,新老对手轮番出现,就连零跑、吉利这样的车企也按捺不住,亲自打造芯片。背后有各种势力,有英伟达、高通等国际芯片巨头。

所谓“更多竞争,更公平”的论调,恐怕只适用于那些行业的强者。随着智能化、电动化等“新四化”概念的普及,智能驾驶芯片的赛道也随着新能源汽车市场的火热而备受关注。

Tesla, ds

顾名思义,智能驾驶芯片是车辆智能驾驶的基础硬件。即使是更高水平的自动驾驶,也离不开智能驾驶芯片的计算能力的支持。

一方面国内自研芯片的人气与日俱增,另一方面市场需求呈指数级增长。双重作用下,国内智能驾驶芯片赛道上终于涌现出一批优秀选手:华为、地平线、芯技、寒武纪、黑芝麻...

虽然与英伟达、Mobileye、高通等国外芯片巨头相比,国内玩家存在一些不足,但在资本的押注、政策的鼓励以及自身芯片技术的迭代更新下,地平线、芯驰科技等芯片供应商也进化出了自己的特色。

Tesla, ds

或者追求更高的计算能力,或者追求更低的功耗,或者从一开始就做软件工具链匹配...

华为、地平线等芯片供应商在国外芯片巨头的围攻下,以自己的方式找到了“自力更生”的出路。然而,面对新的挑战时,他们还能保持初心,像以前一样“杀”出突破口吗?

你对智能驾驶芯片了解多少?

汽车芯片从上到下,根据功能的不同,往往分为计算和控制芯片(CPU、GPU、FPGA、ASIC、MCU等。),电源转换芯片,传感器芯片,存储芯片,通信芯片等类型。智能驱动芯片属于计算和控制芯片的范畴。

具体来说,智能驱动芯片往往以两种形式呈现,一种是独立的ASIC芯片,一种是集成的SoC(片上系统)。

Tesla, ds

智能驱动ASIC是指专门为特定的智能驱动算法而设计的专用芯片。智能驱动SoC芯片是以确定系统功能为目标,集成CPU、GPU和专门设计的ASIC的芯片。

事实上,相比传统的分立芯片,SoC往往在性能和功耗上更有优势,所以各大智能驱动芯片厂商更倾向于这样的技术路线。但涉及到芯片内部的具体架构,就会有所偏颇。

据了解,目前主流的智能驾驶SoC芯片架构有三种,分别是CPU+FPGA、CPU+GPU+ASIC、CPU+ASIC。

其中,大家不太熟悉的FPGA,又称现场可编程门阵列,是一种可以根据特定算法随时调整硬件架构的芯片。所以像Waymo、百度Appllo等经常快速迭代智能驾驶算法的公司,选择基于CPU+FPGA架构的智能驾驶芯片。

Tesla, ds

当然也有玩家在做另外两种架构,比如英伟达的Xavier和特斯拉的FSD,采用的是CPU+GPU+ASIC的架构;MOBIEYEYEQ 5和地平线的征途用的是CPU+ASIC。

这三种架构彼此相似,都离不开“ASIC”的特殊设计。甚至FPGA也起到了类似于ASIC的作用,就是加速特定AI算法的设计。而且在辨别力上,智能驱动芯片的“ASIC”模块已经恰当地站到了C位。

比如NVIDIA Xavier的ASIC模块就是专门按照“DLA深度学习+PVA视觉加速器”设计的,而Tesla主要是通过“NPU深度神经网络”加速。

Tesla, ds

其实智能驱动芯片采用相关的特殊设计,无非是为了提高计算能力,提高数据传输速度,扩展数据带宽。毕竟,人们衡量一款智能驾驶芯片,往往会从这几个方面入手。

不过话说回来,对于一家智能芯片公司来说,其核心竞争力只会体现在单个芯片的性能上?恐怕不行。

核心竞争力=门槛

人们往往忽略的是,某一款芯片之所以能大行其道,不可替代,除了其强大的性能,还有其绑定的生态。换句话说,除了单个芯片的强大性能,芯片还需要与软件生态的系列化、匹配化、协同化,才能形成真正的门槛。

Tesla, ds

“现在做集成电路芯片的门槛很低。理论上给我两三个亿,我不用一个R&D的工作人员就能做一个手机芯片,因为所有的ip都可以买。”

龙芯之父胡在最近的一次采访中直言不讳,直接将矛头指向了半导体行业“研不如买”的论调。紧接着,全行业也围绕“自研的边界”、“瓶颈是什么”等问题进行了广泛的讨论。

当然,同样尖锐的问题也落在了智能驾驶芯片上。那么,我们就以上面提到的智能驾驶SoC芯片为例,看看它口口声声说的“自研”到底有多少含金量。

Tesla, ds

首先,从上图黑芝麻智能华山二号A1000L的系统框架来看,ARM 6核心中央处理器(CPU)直接映入你的眼帘。毫无疑问,CPU模块就是上面胡先生提到的“可用IP核”。

虽然黑芝麻也在努力开发自己的IP,比如上图所示的图像信号处理器ISP,深度神经网络加速器NPU,但是整个系统框架中的内存LPDDR4,双核可视DSP等核心模块是什么,我们不得而知。

其次,就是芯片匹配的问题。智能驾驶芯片不会单独存在,一定会和智能驾驶舱芯片、智能联网芯片等连接。为了数据共享,和整车的智能功能串联起来。另一方面,华为、寒武纪、芯驰都有相应的云芯片、网络芯片作为配套设备,地平线也被旭日系列芯片覆盖。那么单华山系列是不是就失去了这个门槛呢?

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最后,需要提到的是芯片软件生态的支撑。人们喜欢把半导体领域的软件包称为海平面下的冰山。实际上,真实情况大相径庭。从芯片设计的EDA软件,到芯片测试的仿真软件,再到与算法开发相匹配的软件工具链,都需要软件生态的支持。

英伟达之所以能“强者恒强”,是因为有底层CUDA软件生态系统作为护城河。而且不得不提的是,就智能驾驶芯片而言,NVIDIA不仅可以提供配套的硬件,还可以提供全栈的工具链,包括后续的虚拟测试套件(软硬件)和物理原型测试套件的开发。

那么,智能驾驶芯片公司是如何解决这个问题的呢?地平线上的天工开物和黑芝麻的山河平台可能是一个答案,但和英伟达的“全栈”略有不同。

竞争格局已经改变。

虽然智能驾驶芯片有更好的产业聚焦,与“风口”智能驾驶有很强的关联性,但历史告诉我们,只有拥有核心的公司……竞争力才能真正的立足于行业,做时代的“引领者”。

Tesla, ds

不可否认,越来越多的热钱涌入智能驱动芯片赛道,但半导体行业的烧钱程度众所周知,哪怕是“几亿”或“几十亿”的融资,又能撑多久呢?

更何况就目前来看,似乎只有华为和Horizon的智能驱动芯片被搭载在量产车型上。没有健康的资金流,只靠风融的钱,芯片公司还能活多久?

再加上竞争格局的变化,新老对手轮番出现,就连零跑、吉利这样的车企也按捺不住,亲自打造芯片。背后有各种势力,有英伟达、高通等国际芯片巨头。

所谓“更多竞争,更公平”的论调,恐怕只适用于那些行业的强者。

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