自動駕駛芯片群雄争霸

2020年被視爲(for)自動駕駛的(of)關鍵之年。近日，Waymo在(exist)美開放沒有安全員的(of)無人(people)駕駛出(out)租車服務，百度也在(exist)北京全面開放Robotaxi服務，再次引發了(Got it)市場對于(At)自動駕駛發展的(of)關注。

 

自動駕駛，似乎越來(Come)越觸手可及。特斯拉CEO埃隆·馬斯克也稱将推出(out)FSD（完全自動駕駛）測試版軟件，其多次宣稱的(of)特斯拉将在(exist)2020年實現完全自動駕駛的(of)預言或将落地(land)。

 

自動駕駛的(of)每次進化都意味着技術的(of)一(one)次革新，而芯片則在(exist)其中扮演着心髒、大(big)腦、發動機的(of)角色。“過去十年的(of)創新集中在(exist)手機産業鏈，未來(Come)十年最集中的(of)創新産業則在(exist)智能汽車領域，包括上(superior)遊核心的(of)芯片、傳感器到(arrive)整車、系統軟件應用(use)服務等，而芯片是(yes)其中最爲(for)重要(want)的(of)技術創新。”黑芝麻智能科技CMO楊宇欣對搜狐科技表示。

 

随着智能汽車時(hour)代加速到(arrive)來(Come)，自動駕駛芯片行業越發熱鬧，無論是(yes)英特爾、英偉達等傳統廠家以(by)及走向自研的(of)特斯拉，還是(yes)華爲(for)、阿裏等國(country)内科技巨頭以(by)及一(one)批初創企業，都紛紛卡位這(this)場關于(At)自動駕駛未來(Come)的(of)芯片争奪戰。

 

不(No)過，國(country)外廠商仍占據領先地(land)位，擁有本土優勢的(of)國(country)産廠商，則在(exist)奮力闖入這(this)個(indivual)國(country)内幾乎空白的(of)無人(people)區意圖突圍。業内看好國(country)内自動駕駛芯片市場前景，并判斷将由少數企業通吃，但擺在(exist)他(he)們(them)面前的(of)還有很多挑戰。

 

國(country)産廠商開始崛起

 

如果說激光雷達等傳感器是(yes)自動駕駛的(of)眼睛，芯片則是(yes)自動駕駛的(of)大(big)腦。楊宇欣提到(arrive)，軟件定義汽車的(of)前提是(yes)需要(want)有一(one)個(indivual)強大(big)的(of)計算平台支撐，否則軟件無法做到(arrive)不(No)斷升級，而芯片決定了(Got it)硬件性能及功能的(of)邊界。

 

不(No)過，目前已商用(use)的(of)自動駕駛芯片基本處于(At)高級駕駛輔助系統（ADAS）階段，可實現L1-L2輔助駕駛和(and)半自動駕駛（部分宣稱可實現L3功能），而面向L4-L5自動駕駛的(of)芯片離規模化商用(use)仍有距離。

 

數據顯示，中國(country)汽車産銷量占全球三分之一(one)，但汽車半導體自給率低于(At)3%，車規級芯片幾乎是(yes)空白，核心芯片高度依賴進口。自動駕駛芯片同樣由國(country)外主導，英特爾、英偉達憑借産業并購和(and)技術積累，形成雙雄争霸局面，恩智浦、德州儀器等傳統汽車芯片廠商，高通等老牌電子消費芯片公司，以(by)及谷歌等互聯網巨頭積極入局，特斯拉則是(yes)攪動市場的(of)“大(big)鲶魚”。

 

來(Come)不(No)及造，就買買買，英特爾在(exist)自動駕駛芯片領域的(of)布局主要(want)通過并購完成。2015年英特爾以(by)167億美元收購FPGA（現場可編程門陣列）巨頭Altera，2017年又以(by)153億美元收購了(Got it)以(by)色列公司Mobileye，形成了(Got it)比較完整的(of)自動駕駛解決方案。

 

Mobileye的(of)核心優勢是(yes)EyeQ系列專用(use)芯片（ASIC），目前已發展到(arrive)第五代（EyeQ5），可滿足L4/L5自動駕駛能力需求，寶馬将率先裝車并于(At)明年投放。目前，EyeQ系列芯片已賣出(out)5400萬枚，被搭載在(exist)全球超過5000萬輛汽車上(superior)，占據了(Got it)全球70%的(of)視覺ADAS市場份額。

 

不(No)同于(At)英特爾，英偉達主要(want)憑借GPU優勢切入，而雙方在(exist)關于(At)誰家芯片更加強大(big)上(superior)也打過不(No)少嘴仗。英偉達先後推出(out)過DrivePX、DrivePX2系列，最新一(one)代自動駕駛處理器Drive Xavier則可以(by)滿足L3/L4自動駕駛的(of)計算需求，擁有超過300個(indivual)合作(do)夥伴。英偉達還計劃于(At)2022年正式投産7nm工藝的(of)Orin系統級芯片，并已與小鵬與理想等達成合作(do)。

 

攪動行業的(of)則是(yes)特斯拉，其是(yes)第一(one)個(indivual)投入主控芯片開發的(of)車廠。特斯拉曾先後采用(use)過Mobileye和(and)英偉達的(of)産品，但2017年馬斯克決定親自下場，并于(At)2019年4月推出(out)自研主控芯片FSD并搭載量産。彼時(hour)馬斯克在(exist)發布會上(superior)瘋狂吐槽英偉達，英偉達雖然不(No)滿，卻無法回擊。

 

在(exist)國(country)内，造車新勢力蔚來(Come)也傳出(out)計劃自研自動駕駛芯片的(of)消息，華爲(for)、阿裏、百度等也在(exist)加緊布局這(this)一(one)領域。華爲(for)定位于(At)汽車增量零部件供應商，其基于(At)昇騰系列AI芯片自研的(of)MDC智能駕駛平台最高已能支持L4自動駕駛算力需求，并在(exist)不(No)久前的(of)北京車展上(superior)大(big)秀肌肉。阿裏以(by)L4自動駕駛爲(for)切入點，旗下平頭哥推出(out)了(Got it)适用(use)于(At)自動駕駛的(of)芯片玄鐵910等；百度則推出(out)昆侖芯片和(and)鴻鹄芯片，均可适配于(At)Apollo系統。

 

國(country)内初創公司也是(yes)一(one)股重要(want)力量。如地(land)平線已推出(out)三款AI芯片，征程2已搭載長安汽車和(and)奇瑞螞蟻進入量産階段，北京車展上(superior)發布的(of)征程3則可支持ADAS、智能座艙、自動泊車輔助、高級别自動駕駛及衆包高精地(land)圖定位等場景，地(land)平線還計劃推出(out)面向高等級自動駕駛場景的(of)征程5和(and)征程6。

 

另一(one)家亮相北京車展的(of)黑芝麻智能科技也已推出(out)三款芯片，可覆蓋L2-L4自動駕駛級别場景，并打造了(Got it)基于(At)華山A1000芯片的(of)FAD全自動駕駛計算平台，官方稱在(exist)功耗和(and)能效比等指标上(superior)可對标英偉達和(and)特斯拉。楊宇欣表示，華山A1000芯片最快将于(At)明年底實現小批量車裝量産。

 

在(exist)智能駕駛升級機遇下，芯片廠商的(of)重要(want)性不(No)斷凸顯，這(this)也吸引資本關注。今年9月底，2018年成立的(of)芯馳科技完成5億元A輪融資，和(and)利資本領投，經緯中國(country)、聯想創投、紅杉中國(country)等老股東再加碼。目前，芯馳科技針對智能座艙、智能駕駛、中央網關的(of)應用(use)已發布三款車載芯片，預計明年上(superior)半年會推出(out)第一(one)個(indivual)量産車型。

 

成立于(At)2017年的(of)黑芝麻智能科技已完成三輪融資，而2015年成立的(of)地(land)平線則已獲得六輪融資，估值超過30億美元，背後不(No)乏高瓴、紅杉、真格基金、創新工場、金沙江創投、晨興資本，以(by)及廣汽資本、英特爾資本等知名機構身影。

 

在(exist)自動駕駛芯片領域，國(country)産廠商正在(exist)崛起，但相較國(country)外，仍存在(exist)明顯差距，尤其是(yes)在(exist)量産規模上(superior)。地(land)平線副總裁兼智能駕駛産品線總經理張玉峰在(exist)接受搜狐科技采訪時(hour)表示，自動駕駛量産的(of)規模和(and)速度很關鍵，對比特斯拉，傳統廠商之前的(of)速度都普遍較慢。

 

不(No)過，他(he)認爲(for)，國(country)内市場發展會更快，企業求變的(of)決心和(and)速度都挺強。據了(Got it)解，今年是(yes)地(land)平線芯片量産的(of)元年，張玉峰預計全年出(out)貨量達到(arrive)15萬片，明年将接近百萬級，從速度和(and)規模上(superior)來(Come)講，賦能主機廠有望趕超特斯拉。

 

“智能駕駛是(yes)一(one)個(indivual)新興産業，大(big)家起點都差不(No)多，且中國(country)市場對創新技術的(of)接受程度更積極，技術演進路線和(and)速度也較快，芯片在(exist)市場驗證的(of)周期更短。”楊宇欣認爲(for)，中國(country)市場會更大(big)，機會會更多，後勁會更足，成熟度也會很快趕超國(country)外。

 

機遇背後的(of)諸多挑戰

 

雖然規模上(superior)落後不(No)少，但自動駕駛升級将帶來(Come)可觀的(of)市場前景。麥肯錫此前發布的(of)一(one)份研究報告顯示，中國(country)未來(Come)很可能成爲(for)全球最大(big)的(of)自動駕駛市場。

 

Mobileye首席執行官Ammon Shashua此前在(exist)接受采訪時(hour)預計，到(arrive)2030年将有10%的(of)私家車搭載L4及以(by)上(superior)自動駕駛系統，芯片供應商将成爲(for)産業鏈中難以(by)替代的(of)核心環節。中國(country)汽車工程協會發布的(of)無人(people)駕駛技術路線圖顯示，2026年-2030年每輛車均配備無人(people)駕駛或輔助駕駛系統。

 

這(this)将給自動駕駛芯片供應商帶來(Come)實實在(exist)在(exist)的(of)需求。據IHS預測，2025年中國(country)汽車半導體市場将達到(arrive)1200億元，如加上(superior)自動駕駛相關需求，市場空間将達到(arrive)1700億元。

 

不(No)過，國(country)内廠商若想做大(big)做強，選擇哪種模式至關重要(want)。Mobileye或是(yes)個(indivual)借鑒，其提供的(of)是(yes)将芯片算法捆的(of)軟硬一(one)體化方案，車企沒法自己寫算法。業内人(people)士認爲(for)，Mobileye在(exist)自動駕駛時(hour)代已經落後，封閉模式難以(by)滿足客戶升級叠代需求，這(this)也是(yes)特斯拉結束與其合作(do)的(of)重要(want)原因。Mobileye後來(Come)也意識到(arrive)這(this)種弊端，開始在(exist)EyeQ5的(of)開發中嘗試走向開放。

 

“傳統的(of)合作(do)模式意味着很難快速地(land)實現軟件算法的(of)叠代，封閉模式會成爲(for)軟件定義汽車模式的(of)阻力。”張玉峰表示，車廠需要(want)差異化、定制化的(of)能力，封閉模式難以(by)滿足智能化時(hour)代下對于(At)速度和(and)質量的(of)要(want)求，這(this)将驅動行業越來(Come)越走向開放，一(one)級供應商（Tier 1）和(and)二級供應商（Tier 2）的(of)邊界會有一(one)定的(of)模糊化。

 

同時(hour)，在(exist)軟件定義汽車的(of)模式下，主機廠要(want)想實現數據閉環，完成軟件叠代，要(want)麽自建能力，要(want)麽選擇跟合作(do)夥伴共建，這(this)将會是(yes)行業大(big)勢。

 

但這(this)将使得地(land)平線、黑芝麻智能科技這(this)樣的(of)Tier 2面臨更多挑戰。楊宇欣認爲(for)，車廠希望更多主導未來(Come)技術走向，參與産品定義，這(this)對供應商在(exist)工具鏈支持、技術團隊支持、需求反饋等方面提出(out)更高要(want)求，同時(hour)很多技術方向需要(want)直接面向車廠溝通，因此在(exist)技術的(of)演進方面隻有走在(exist)前面才能保證不(No)被淘汰。

 

同時(hour)，随着人(people)工智能的(of)發展，芯片也開始更多增加深度學習設計，但如何在(exist)人(people)工智能算法模型和(and)芯片架構及系統設計上(superior)更好适配，目前國(country)内也處于(At)探索期，技術路線也并未達成統一(one)。從國(country)外來(Come)看，英偉達以(by)GPU爲(for)主，采用(use)CPU+GPU異構設計，AI算力強大(big)，英特爾的(of)方案是(yes)ASIC+FPGA，也有單獨選擇具備可擴展性的(of)FPGA，此前傳出(out)要(want)被AMD收購的(of)賽靈思即爲(for)自動駕駛FPGA芯片巨頭。

 

地(land)平線和(and)黑芝麻智能科技等選擇了(Got it)另外一(one)條路，他(he)們(them)是(yes)ASIC的(of)擁趸者。楊宇欣認爲(for)，通用(use)芯片會犧牲效率，FPGA難以(by)實現大(big)規模量産，而ASIC針對汽車場景進行了(Got it)專門優化，沒有過多冗餘部分，性能更優，且汽車市場足夠大(big)，ASIC會成爲(for)主流。不(No)少機構也判斷，ASIC在(exist)成本和(and)性能上(superior)更優，預計會成爲(for)自動駕駛芯片主流模式，但市場還需進一(one)步開拓。

 

此外，自動駕駛芯片需要(want)考慮的(of)産品因素更多。芯馳科技CEO仇雨菁此前指出(out)，消費類芯片主要(want)看性能、功耗、價格三個(indivual)維度，而汽車芯片還要(want)考慮安全性、可靠性和(and)耐久性三個(indivual)維度。

 

由于(At)涉及到(arrive)人(people)身安全問題，自動駕駛芯片對寬溫、濕度、穩定性等方面的(of)要(want)求非常高，相較消費電子芯片更加複雜，從IP選擇、設計、生(born)産都有嚴格要(want)求，市場周期也更長，做出(out)來(Come)可能兩三年後才能量産，有的(of)還需進行車規級認證。目前，車規級芯片需要(want)經過可靠性标準AEC-Q100、質量管理标準ISO/TS 16949、功能安全标準ISO26262等認證，這(this)又是(yes)一(one)大(big)門檻。

 

“車規級認證算是(yes)行業壁壘，市場上(superior)真正有這(this)方面經驗的(of)人(people)才不(No)多，工作(do)量比較大(big)，前期投入較高，時(hour)間至少需要(want)一(one)年。”但張玉峰表示，這(this)種投入是(yes)值得的(of)，因爲(for)一(one)旦出(out)現可靠性、一(one)緻性等相關問題，對駕駛安全和(and)企業來(Come)說都可能是(yes)緻命的(of)。近年來(Come)特斯拉頻發的(of)交通事故以(by)及近期理想汽車的(of)追尾事件都讓大(big)衆對自動駕駛的(of)安全性心存擔憂。

 

此外，自動駕駛芯片的(of)成本和(and)價格也是(yes)影響其普及和(and)量産的(of)因素，畢竟“做芯片九死一(one)生(born)”，車規級要(want)求無疑又讓芯片研發難度提升了(Got it)一(one)個(indivual)台階。據了(Got it)解，車規級芯片初始研發往往需要(want)千萬級美元資金的(of)投入，整個(indivual)過程需要(want)儲備億級美元的(of)資金。

 

張玉峰認爲(for)，随着自動駕駛級别提升，芯片單價肯定會往上(superior)走，但在(exist)整套系統中的(of)成本占比不(No)會特别高，算法軟件的(of)分量會越來(Come)越重。以(by)特斯拉來(Come)看，其Autopilot Hardware 3.0系統預裝價格爲(for)4.6萬元，在(exist)特斯拉Model3 接近20萬元的(of)整車成本中占比約爲(for)23%（實際占比更低），而市場有報告預測Model3的(of)電子系統在(exist)2030年的(of)成本比重預計将達到(arrive)45%，這(this)與包括芯片等在(exist)内的(of)軟硬件的(of)優化升級密不(No)可分。

 

實現規模化量産可能是(yes)降低成本的(of)關鍵因素。楊宇欣表示，大(big)公司因爲(for)量多，在(exist)芯片成本方面可能更有優勢，但初創公司會有更靈活的(of)價格策略。他(he)還稱，車規級芯片認證門檻高，技術門檻也高，一(one)旦打入産業鏈因替換成本高，車廠不(No)願意随便更換，所以(by)市場會越做越大(big)，基本上(superior)會形成赢者通吃的(of)局面。

 

對于(At)未來(Come)的(of)市場格局，張玉峰也判斷，自動駕駛芯片本身有較高壁壘，同時(hour)需要(want)規模化來(Come)推動行業健康快速發展，未來(Come)可能隻會有少數幾家企業參與市場競争。

 

但這(this)個(indivual)市場何時(hour)會迎來(Come)爆發，将很大(big)程度取決于(At)自動駕駛汽車量産的(of)規模和(and)速度。而對于(At)闖入國(country)内自動駕駛芯片領域的(of)國(country)産廠商來(Come)說，沖刺的(of)時(hour)機正在(exist)來(Come)臨。