原标题(ti) 自动驾(jia)驶芯片突围赛(sai)
文|深途 周(zhou)继凤
编辑(ji)|黎明
2022年，国内的汽车(che)行业掀起了(le)一股自研芯片的(de)狂潮。
一(yi)些芯片创业(ye)公司一跃成为资(zi)本宠儿，风(feng)光无限；无论传统车(che)企还是造(zao)车新势力，纷纷斥(chi)巨资造芯(xin)；曾在手(shou)机等领域呼风唤(huan)雨的芯片(pian)商，也跃跃欲(yu)试把竞争(zheng)之势蔓延到汽车行业(ye)……
这股(gu)自研芯片的浪潮中，大家的火力点集(ji)中到了自动驾驶芯(xin)片身上。
传统(tong)汽车的芯片(pian)数量大约在500-600个左右，随(sui)着自动驾(jia)驶功能的提升，这个数量已(yi)经上升到(dao)了1000多个。
在这几(ji)百个上千个车规级(ji)芯片中，自动驾驶芯片是食(shi)物链顶端的存在。
整(zheng)个行业已经敏锐地(di)意识到，不久即(ji)将到来的(de)自动驾驶竞速赛中，芯片是必争(zheng)之地。越(yue)来越多的公(gong)司加入到了(le)这场突围(wei)赛中，包括零(ling)跑、蔚来、小鹏等车企，黑芝麻(ma)、地平线(xian)、芯驰科技、寒武纪(ji)等国内初创芯片供(gong)应商，以及华为(wei)等科技巨头(tou)。
很长一(yi)段时间，中(zhong)国在车规级(ji)芯片的研发和制(zhi)造上，都是(shi)瘸腿的，甚至可能连“腿”都没有(you)。
在自动驾(jia)驶领域，国产芯片的可见(jian)度更是极低。自动驾驶芯片供应(ying)商长期被海(hai)外品牌所垄断，他们高竖围墙，让其他供应商(shang)无立锥之地。
国产芯片的崛起之(zhi)旅，也变成了一(yi)场突围赛。
裂缝
这(zhe)堵墙的第一道裂缝(feng)，其实是从(cong)内部开始的。
Mobileye，这个(ge)来自以色列(lie)的公司，曾(ceng)经是自动(dong)驾驶芯片领域绝对(dui)的王者。
截(jie)止到2020年，全球约70%量产(chan)车上安装的都是(shi)来自Mobileye的自动驾(jia)驶芯片。
Mobileye能被(bei)拥上王座，确(que)实是有两(liang)把刷子。它的商业模(mo)式是，将(jiang)芯片+摄像头+算法(fa)统一打包出售给(gei)车企。这样打包出(chu)售的方式(shi)，能帮助车企以(yi)最快速度实(shi)现辅助驾驶功(gong)能上车。
2018年，蔚来(lai)的首款量产车(che)ES8上市(shi)时，甚至以全球(qiu)首款搭载EyeQ4（Mobileye旗(qi)下的一款自动(dong)驾驶芯片）芯片为最大卖点。
但Mobileye的模(mo)式也存在着巨大(da)的弊病，它提供(gong)给车企的(de)解决方案是(shi)一个封闭(bi)的黑盒。车(che)企无法对内(nei)部算法进行(xing)调整，也无(wu)法搜集、分析利用(yong)每一辆车所产生的行(xing)驶数据。
不少车企(qi)为此吃尽了苦头。2020款的理想(xiang)ONE安装的是Mobileye的EyeQ4芯片。但(dan)理想汽车又(you)想训练和优化自(zi)己的辅助驾驶系(xi)统，于是不得(de)不在Mobileye的(de)前视摄像头旁再(zai)增设一个摄(she)像头，专门(men)用于道路信(xin)息的采集与收集。
而(er)且Mobileye的迭代更(geng)新也非常(chang)缓慢，远(yuan)赶不上车企的(de)需求，EyeQ3和EyeQ4的发布(bu)时间横跨(kua)4年。
天下(xia)苦Mobileye久矣。
最先(xian)打破Mobileye垄断格(ge)局的是英(ying)伟达。英(ying)伟达除了拥有强大(da)的技术实力外，它(ta)提供的解决方(fang)案还更灵活(huo)、更开放。车企可(ke)以自己选(xuan)择采购部分硬件(jian)，也可以直接让英伟(wei)达为其设计(ji)一整套方案。
更开放的平(ping)台、无需强捆绑(bang)的合作方式吸引了大(da)批量的车企(qi)。他们选择抛弃Mobileye，投入英伟(wei)达的怀抱。
尽管Mobileye、英伟(wei)达在自动驾驶芯片(pian)领域最先抢占了市场(chang)，但他们无法完(wan)全满足所有车企的胃(wei)口。
智能电(dian)动车时代，汽车逐渐“由硬(ying)变软”。大家比拼(pin)的不再是发动机、变(bian)速箱，而(er)是智能化(hua)。一辆车的自动(dong)驾驶水平(ping)主要依靠两条腿(tui)，一条腿是软件(jian)算法，另一条(tiao)腿便是作(zuo)为硬件的芯片(pian)。自动驾驶芯片(pian)某种程度上决定(ding)了一家车企自(zi)动驾驶能力的上限(xian)。
车企需(xu)要更高的(de)算力支持，也需要更(geng)懂定制化(hua)服务的芯片商。这(zhe)样的变化，也给(gei)国内的芯片商带来(lai)了突围的机会。
一些国(guo)产芯片商精准地(di)钻入了这个真空(kong)期。
比如，地平线(xian)2019年与长安达成合作(zuo)，向后者提供征(zheng)程2芯片(pian)，自此在车企中建(jian)立了一定的(de)口碑。随后(hou)，越来越多(duo)的主机厂和供应商(shang)注意到了这家国(guo)产AI芯片(pian)公司。如(ru)今，这家(jia)公司已经成功与十几(ji)家主机厂、Tier 1（一级(ji)供应商）展(zhan)开合作，获得了40多个车型(xing)的前装定点(dian)。
灼(zhuo)识咨询总监柴代旋对(dui)深途指出：“相比海(hai)外核心厂商(shang)，国内自(zi)研SoC芯片的优(you)势在于定制和本土(tu)化服务。一般国(guo)外厂商难以进行(xing)二次调试，但本(ben)土厂商可以提供(gong)。”
有媒体曾爆料，因为理想(xiang)要快速切换方(fang)案，时间紧任务重，地平线的工(gong)程师与理想(xiang)的开发人员一起(qi)熬了不少通宵。
进入2021年，客观(guan)环境发生的急剧变(bian)化也让不少(shao)车企对国产芯片商(shang)投去了友善的目光(guang)。
2020年9月(yue)以来，全球遭遇数(shu)次汽车芯片危机。根(gen)据汽车行业数据预(yu)测公司 AutoForecast Solutions（以下简称(cheng)为 AFS）数(shu)据，仅仅(jin)2021年(nian)这一年，因(yin)为汽车芯片短(duan)缺，全球汽车产(chan)业减产了810万辆(liang)车，共带来2100万(wan)美元的损失，中国市(shi)场损失额预计约260亿美元(yuan)。
在国(guo)内，由于90%的车规级芯片被海(hai)外供应商掌控，中国(guo)车企被迫(po)数次停工停(ting)产。汽车芯片急需(xu)国产化成为行业共识(shi)。
芯片从业(ye)者Lucy告诉深(shen)途：“现(xian)在国产的芯片商能(neng)获得车企青睐，一方面是他们的芯片(pian)更具性价比，另一(yi)方面是，主机厂们都有寻(xun)找国产替代(dai)方案的打(da)算。多一个芯片供应(ying)商，多一个选择(ze)，总没坏处。”
不少(shao)主机厂开始愿意帮(bang)扶一些国产芯(xin)片厂，华为、地平线、黑芝麻(ma)等国内企业开始(shi)奋起直追，国产替(ti)代方案终于有了上车(che)量产落地(di)的机会。
车企为(wei)什么要造芯(xin)？
一个值得关(guan)注的现象(xiang)是，车企竟然(ran)也把手伸向(xiang)芯片领域。
蔚(wei)来正在规划自主研发(fa)自动驾驶计算(suan)芯片，主要由(you)蔚来汽车董事长兼(jian)CEO李斌推(tui)动。去年，小鹏汽车(che)就已经启(qi)动了自研自动驾(jia)驶芯片项目，在中(zhong)美两地同步进行(xing)。
最近，有媒体爆料，理想汽(qi)车成立了一家新公(gong)司，业务范围(wei)包含芯片设计(ji)。有媒体猜(cai)测，理想(xiang)有可能亲自(zi)下场自研自动(dong)驾驶芯片。至于零(ling)跑，它自主研发的AI智能驾驶芯片(pian)——凌芯01，已(yi)经成功量产上(shang)车。
其(qi)实造芯的门槛没(mei)有大家想象中的那(na)么高。
“半(ban)导体行业有(you)一条分工非常明确的(de)产业链，无(wu)论是制作、封装还(hai)是代加工都有专门的(de)公司负责。车(che)企们所谓的(de)自研其实就是设计(ji)芯片，相(xiang)当于画图纸(zhi)，然后交由下游的公(gong)司生产制(zhi)造。”Lucy解释道：“所以自研芯片(pian)，具备两个条(tiao)件就可以，一是拥有(you)一定的财力，研(yan)发两三块芯片大概(gai)需要几亿元的(de)研发经费，二(er)是具备原创设计(ji)芯片的能(neng)力。”
“但选择自(zi)研芯片并不(bu)一定和缺芯有强(qiang)关联。”柴代旋(xuan)认为。车规级芯片研(yan)发周期长(chang)（一般验证需2-3年），如果车企(qi)从现在才开始(shi)自研芯片，并(bing)不能解决短期内的(de)缺芯危机。
而且(qie)这些车企目前(qian)研发的大多是高端芯(xin)片，而当年行业中紧(jin)缺的是成本较(jiao)低的MCU芯片。
造芯背后，暗(an)藏着车企更大(da)的野心。柴代旋指(zhi)出：“如(ru)果拥有了芯片的(de)自主知识产权(quan)，主机厂就可以集(ji)成开发和快速迭(die)代。同时，现在(zai)很多车企强调全栈(zhan)自研，但自研(yan)的算法匹配现行市场(chang)的通用芯片，算法的优势发挥不出(chu)来，还是需要定制(zhi)化自己的芯片来(lai)匹配自研算法。”
特斯(si)拉在自研(yan)这条道路上(shang)，已经率先趟出了一(yi)条成功的道路。
2016年，由于合(he)作的Mobileye无法(fa)满足特斯拉的需求，马斯克最终走上(shang)了自研的道路(lu)。当时的芯(xin)片研发由(you)半导体业界传奇(qi)人物吉姆·凯勒（Jim Keller）、当时的(de)半自动驾(jia)驶系统负责人皮特(te)·班农（Pete Bannon）以及其(qi)他架构师(shi)牵头。历时(shi)三年多时(shi)间，在2019年，特斯拉成功迎来了(le)属于自己的自动驾(jia)驶芯片。
特(te)斯拉也成为了第一个(ge)专门为自动驾驶开(kai)发芯片的整车厂。也正是因为自研(yan)芯片拥有相当大(da)的优势，特斯拉(la)的自动驾驶(shi)能力在行业中一骑绝(jue)尘，不仅在业(ye)内率先实现了导航辅(fu)助驾驶、识别(bie)红绿灯等功能，还(hai)取消了毫(hao)米波雷达，转为纯视(shi)觉感知。
游(you)戏规则变(bian)了
车企(qi)能下场造芯，某种程(cheng)度上意味着，汽车行(xing)业里的游(you)戏规则变(bian)了。
在传统燃(ran)油车时代，汽车行业(ye)等级森严(yan)，分工明确。一片芯(xin)片的生产流(liu)程大致是这样的，作(zuo)为Tier 2（二(er)级供应商(shang)）的芯片厂做好(hao)了芯片交给Tier 1（一(yi)级供应商(shang)，比如博世、大陆(lu)等）制做成ECU、DCU等(deng)控制器，再由Tier 1交给主机厂(chang)。
车企站(zhan)在食物链顶端，负(fu)责产品的(de)功能定义(yi)和技术集成。传统的(de)汽车芯片厂在整个(ge)汽车生产链条(tiao)中，存在感很弱，也(ye)无法与主机厂直接(jie)沟通交流。
但这(zhe)样垂直的供应链模(mo)式，并不能适应现在(zai)大环境。
麦肯(ken)锡合伙人(ren)Ondrej Burkacky曾发表(biao)这样的观点：此前的(de)供货方式导致了透明(ming)度的缺乏，但当(dang)下由于缺芯持(chi)续的时间比预期(qi)长，车企正在不(bu)断优化生产(chan)策略。对(dui)参与造芯(xin)的企业而言，他们能(neng)够与芯片商建立更具(ju)协作性的关(guan)系，从而满足长期(qi)持续的供应需求。
市场对于智(zhi)能驾驶的需求逐渐(jian)明确，汽车(che)对半导体(ti)的需求发生了巨(ju)大的转变，芯片尤其(qi)是大算力的自动(dong)驾驶芯片被放置(zhi)在了更重要位置(zhi)。整个汽车行(xing)业对芯片半导体的(de)依赖增强。
不少主机厂开(kai)始选择绕(rao)过Tier 1，直接去找芯片设(she)计厂商，或者直接下场参与到(dao)芯片设计的研(yan)发流程。现在零部(bu)件供应商、自动(dong)驾驶算法供应商(shang)、芯片供应商、车(che)企大家开始坐到了(le)一个牌桌上。
旧的秩序(xu)被打破，新(xin)的格局开始建立(li)。比如，黑芝(zhi)麻已经和(he)一汽、蔚来、上汽等车企，博世(shi)等汽车零(ling)部件巨头(tou)，滴滴等网约车(che)平台，以及中科创(chuang)达等软件企业展(zhan)开合作。
而比亚(ya)迪、自游家、一汽红旗也纷纷选(xuan)择和地平线(xian)深度绑定。
在(zai)自动驾驶芯片上，华为除了(le)与北汽以及小(xiao)康赛力斯深度(du)合作外，还战略联(lian)盟了上汽(qi)、吉利、江(jiang)淮、一汽红旗(qi)、东风汽车等车企(qi)。
未来拼什么(me)？
尽管竞争激烈(lie)，参与这场芯片争夺(duo)战的玩家(jia)也很多。但真正能实现量(liang)产前装的公(gong)司，其实(shi)并没有几家(jia)，在国外，只有英伟(wei)达、高通以及Mobileye，国内则(ze)只有地平(ping)线、华为，最近多了(le)一个黑芝麻。
对于新入局的玩(wan)家来说，在实现量产装(zhuang)车之前，需(xu)要跨越数(shu)座大山。
“制作(zuo)出一个芯片不难，更关键的(de)是，你造出来的芯(xin)片，有没有(you)人用，能不能满足(zu)市场对于芯片的需(xu)求，这也是一个(ge)问题。”Lucy表示。
而对于已经量产前(qian)装的国产芯片(pian)厂来说，挑战依旧在眼前。尽(jin)管国内的一些(xie)芯片厂也在(zai)异军突起，比如地平(ping)线、黑芝(zhi)麻已经拿到了一些(xie)车企的订(ding)单。但是他(ta)们距离行业龙头英(ying)伟达、高通还存在不(bu)少的差距。
当前自动驾驶芯(xin)片市场中(zhong)，面向L3级(ji)别及以上(shang)的车型大(da)多采用的(de)是英伟达的芯片。
在自动驾(jia)驶芯片领(ling)域，芯片算力是核心(xin)竞争力。自动驾(jia)驶级别越高，产生(sheng)的数据就越多，对芯片的算力要求也(ye)就越高。L3级别自动驾(jia)驶产生的数(shu)据量是2.3GB/s，对算力要求在129TOPS（TOPS，即处理器运算能力单(dan)元）以上；L4 级别自(zi)动驾驶数(shu)据量达到8GB/s，对算力要求(qiu)达到448TOPS以上(shang)，L5级需(xu)要超过1000TOPS。也正因(yin)为如此，芯片(pian)计算力成为各家芯(xin)片竞争比拼的核(he)心砝码。
目(mu)前，英伟达最(zui)新推出的自动(dong)驾驶芯片Atlan，单颗芯片的算力(li)达到1000TOPS，预计2025 年大规模(mo)量产。高通推出的(de) “骁龙(long) Ride”， 算力覆(fu)盖范围为10TOPS至700TOPS，可支持从L1至L4的自(zi)动驾驶系统，将于(yu)2023年上市(shi)。
放眼国内(nei)，地平线推出(chu)的第三款车规(gui)级AI芯(xin)片征程5，单芯片算(suan)力为128TOPS，黑芝麻推出的新(xin)一代A1000pro算力(li)为106TOPS。在算力上，国产(chan)芯远远比不上英(ying)伟达、高通(tong)研发的芯片。
如(ru)何让更多的车企(qi)或自动驾驶企(qi)业选择国(guo)产芯片，是(shi)摆在所有国产(chan)芯片商眼前的一(yi)道难题。“国产自动驾(jia)驶芯片在如何获取(qu)更大的市场占有(you)率方面，仍需要算(suan)力的技术突破。”柴(chai)代旋说。
而在高级(ji)别自动驾驶芯(xin)片上，国产芯片商(shang)还有很长的一段(duan)路要走。“事实上，高级别的自动驾驶(shi)芯片研发，还(hai)是非常难的。在半(ban)导体行业，合作(zuo)交流是非(fei)常重要的，国内如果(guo)想研发出(chu)大算力的芯片，最好(hao)的办法是多交流(liu)合作，向国(guo)外的芯片巨头学(xue)习。”Lucy总结道。
*题图(tu)来源于unsplash。
*应受访(fang)者要求，文中Lucy为化名。
*深(shen)途（shentucar）
