自動駕駛汽車助推車載AI芯片！國內(nèi)主流廠商突破大算力瓶頸，加速量產(chǎn)上車

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/莫婷婷）在自動駕駛芯片市場，英偉達(dá)、高通等國際廠商已占據(jù)半壁江山，國內(nèi)廠商也隨著智能汽車的發(fā)展自動駕駛汽車助推車載AI芯片！國內(nèi)主流廠商突破大算力瓶頸，加速量產(chǎn)上車，迎來了巨大的市場發(fā)展機(jī)遇。近期，多家國內(nèi)車載AI芯片廠商相繼宣布了最新進(jìn)展，黑芝麻智能表示華山二號A1000芯片已投入規(guī)模生產(chǎn)，開始向行業(yè)客戶持續(xù)發(fā)貨，將于2022年內(nèi)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上車；地平線則宣布征程5芯片將搭載在比亞迪汽車的最新車型上。

隨著技術(shù)的成熟，智能汽車將從個人出行設(shè)備逐漸實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。也正是商業(yè)化需求，驅(qū)動自動駕駛芯片技術(shù)迭代。其中，大算力車載AI芯片以及車路協(xié)同將是智能汽車實(shí)現(xiàn)高級別自動駕駛的關(guān)鍵。

突破算力瓶頸，國產(chǎn)車載AI芯片逐漸量產(chǎn)上車

根據(jù)乘聯(lián)會的數(shù)據(jù)，2022年第一季度全國乘用車市場累計零售491.5萬輛。其中，傳統(tǒng)燃油車銷量385萬輛，同比下降18%，新能源車國內(nèi)零售107.0萬輛，同比增長146.6%。盡管消費(fèi)市場低迷，但新能源車在國內(nèi)市場依舊能實(shí)現(xiàn)同比增長，排名前三的汽車廠商分別是比亞迪汽車、特斯拉中國、上汽通用五菱。

2022年Q1新能源廠商銷量前五（圖源：乘聯(lián)會）

公開數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計到2030年，自動駕駛汽車將占據(jù)整體出行里程的40％，完全自動駕駛新車滲透率將達(dá)到10％。毫無疑問，智能汽車對自動駕駛功能的需求帶動了車載AI芯片市場的增長。
目前，國內(nèi)布局車載AI芯片的廠商已經(jīng)進(jìn)入收獲期，從最新的自動駕駛芯片中可以發(fā)現(xiàn)，算力、算法是最主要的升級方向。以黑芝麻智能為例，華山二號A1000的算力為40-70TOPS能支持L2+及以上級別自動駕駛，A1000 Pro的算力達(dá)到 106 TOPS，最高可達(dá)196 TOPS，支持從泊車、城市內(nèi)部，到高速等高級別自動駕駛場景。

近日，黑芝麻智能創(chuàng)始人兼CEO單記章在公開場合表示：“大算力SOC芯片、AI計算平臺、良好的圖像處理能力是自動駕駛演進(jìn)的基礎(chǔ)。黑芝麻智能研發(fā)的華山二號A1000自動駕駛計算芯片已經(jīng)在功能安全、信息安全、可靠性方面完全成熟，將在今年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上車，實(shí)現(xiàn)L2-L3級別自動駕駛的功能。”

此外，黑芝麻智能正在研發(fā)A2000系列芯片，預(yù)計單芯片算力超過256TOPS。根據(jù)媒體報道，這顆大算力芯片將在今年發(fā)布，并在2023年提供樣片。

而前文提到將應(yīng)用于比亞迪最新汽車的地平線征程5系列芯片，單芯片算力也能達(dá)到128TOPS，同時，地平線還表示基于征程5 系列芯片，將推出AI算力高達(dá)200 至1000TOPS 的系列智能駕駛中央計算機(jī)，兼?zhèn)錁I(yè)界最高 FPS性能與最低功耗。

地平線的代表芯片“征程系列”還有征程2和征程3，征程3基于地平線自主研發(fā)的BPU 2.0架構(gòu)，AI 算力為5 TOPs，典型功耗約2.5W，可實(shí)現(xiàn)全場景融合泊車等智能功能，已搭載在哪吒汽車的新車型哪吒U·智上。

車載AI芯片與車型的匹配主要看該車型的定位，對算力的需求也會隨著智能駕駛系統(tǒng)需要處理的數(shù)據(jù)量而提升。地平線創(chuàng)始人余凱曾表示，算力就好比智能汽車的腦容量，自動駕駛每往上走一級，所需要芯片算力就要翻一個數(shù)量級。Intel前CEO科在奇也曾提到，未來每輛自動駕駛汽車每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)4TB，平均每一輛自動駕駛汽車產(chǎn)生數(shù)據(jù)量約等于3000人產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量。對應(yīng)在自動駕駛芯片的算力需求上，L2 級及以下低級別輔助駕駛階段，對算力的要求大約是10TOPS，到了L3/L4 級，算力要求相對提高，大約是60TOPS/100TOPS。


商業(yè)化帶來車載AI芯片新挑戰(zhàn)：能效、車路協(xié)同

可以發(fā)現(xiàn)，國產(chǎn)車載AI芯片廠商在突破大算力瓶頸方面已有成績。為了進(jìn)一步提高智能汽車的整車性能，地平線還在將重點(diǎn)放在MAPS上，既每秒準(zhǔn)備識別的幀率上更能體現(xiàn)整車的真實(shí)性能。為何說MAPS更能體現(xiàn)整車的真實(shí)性能呢？以特斯拉的FSD和英偉達(dá)的Drive PX2作為對比，F(xiàn)SD的算力是72TOPS，Drive PX2是24TOPS，算力相差3倍，但是真實(shí)性能卻相差21倍。

為何相差這么大？這是因為特斯拉FSD是根據(jù)算法開發(fā)硬件，軟硬件結(jié)合程度更高。而地平線征程5系列也在算法上進(jìn)行了大量的迭代。將征程5與英偉達(dá)Orin 芯片進(jìn)行對比，征程5系列芯片單芯片算力僅為Orin 芯片的一半（128TOPS），但是FPS 卻高達(dá) 1283，Orin 芯片的FPS 僅為1001。

能效已然成為衡量自動駕駛整車性能實(shí)力的另一個標(biāo)準(zhǔn)。如今，國產(chǎn)、車載AI芯片在算力、算法上已有突破，未來如何將算法和應(yīng)用映射成軟件和芯片，實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地才是自動駕駛真正場景。
自動駕駛汽車商業(yè)化涉及車端和路端兩大方面。在車端方面，大眾、比亞迪、小鵬、蔚來等車企均逐漸升級新車型的硬件配置，并且進(jìn)行算法優(yōu)化。例如小鵬G9算力可達(dá)到508TOPS，兩顆英偉達(dá)OrinX芯片，2個激光雷達(dá)，12顆800萬像素攝像頭，12個超聲波雷達(dá)，5個毫米波雷達(dá)；蔚來ET7算力達(dá)到1016TOPS，是特斯拉FSD的7倍，也是目前市面上算力最大的量產(chǎn)移動計算平臺，在硬件設(shè)備上，超算平臺ADAM搭載了四顆英偉達(dá)Orin芯片，11個800萬像素高清攝像頭、1個超遠(yuǎn)距離高精度激光雷達(dá)、5個毫米波雷達(dá)、12 個超聲波雷達(dá)、2 個高精定位器，另外還有1個車路協(xié)同感知和1個增強(qiáng)主駕感知。當(dāng)前，大部分智能汽車已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)L2級別的自動駕駛功能，包括NOA、變道輔助等功能。

電子發(fā)燒友網(wǎng)根據(jù)公開資料制圖

在路端方面，將是以通訊設(shè)施、基礎(chǔ)設(shè)施為主車路協(xié)同建設(shè)。5G汽車協(xié)會預(yù)計，從2020年到2023年，4G LTE-V2X技術(shù)能實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)輔助和緊急電子剎車燈功能等基本安全功能；到了2024年，5G將逐步應(yīng)用在自動駕駛技術(shù)中，從2026年開始，新型自動駕駛汽車都將能使用5G-V2X，汽車可共享高清傳感器數(shù)據(jù)相互合作。值得關(guān)注的是，在智能汽車實(shí)現(xiàn)完全自動駕駛之前，還需要車載AI芯片提高足計算能力，從而實(shí)現(xiàn)軟件、硬件、數(shù)據(jù)等技術(shù)的緊密配合，與路端進(jìn)行適配。

今年4月，北京率先放開自動駕駛主駕無人許可，成為國內(nèi)首個開啟乘用車無人化運(yùn)營試點(diǎn)的城市。根據(jù)報道，首批將投入14輛無人車開展示范應(yīng)用，具備路測資格的企業(yè)包括百度、小馬智行。值得一提的是，小馬智行獲得了廣州出租車運(yùn)營許可，并且在北京獲頒首批無人化Robotaxi載客牌照。自動駕駛技術(shù)商業(yè)化進(jìn)程加快，這也意味著未來車載AI芯片將要面臨更多的挑戰(zhàn)。

對車企來說，想要進(jìn)一步提高汽車的自動駕駛性能就要搭載更加高級的車載AI芯片。對放棄純?nèi)加蛙嚾M(jìn)攻新能源汽車的比亞迪來說，需要借助高算力平臺實(shí)現(xiàn)在自動駕駛性能上的突破。率先與地平線征程5系列達(dá)成合作，對于比亞迪來說會是在智能汽車市場的另一個開始。

小結(jié)：

車載AI芯片大規(guī)模上車還需要打破重重挑戰(zhàn)，從當(dāng)下車載AI芯片廠商的進(jìn)展來看，國內(nèi)AI供應(yīng)商正在逐步突破瓶頸，并且找到適合自己的技術(shù)發(fā)展路線。未來，在云端訓(xùn)練、邊緣端推理等更多方面將需要進(jìn)一步努力，與此同時，安全性、功耗等性能也是車載AI芯片廠商需要長期關(guān)注的方向。