智能自動駕駛六大主流車載芯片及其方案
本文將基于現(xiàn)有資料分析當(dāng)前國內(nèi)主流的自動駕駛六大車載芯片公司們自動駕駛車載芯片,域控制器平臺以及開發(fā)驗證方案。
希望能給各位投資金融和汽車業(yè)內(nèi)人士對于當(dāng)前自動駕駛車載芯片技術(shù)以及方案進行粗泛的了解。
當(dāng)前國內(nèi)主要有以下五家主流自動駕駛芯片供應(yīng)商活躍且有芯片裝機,另外高通為新加入賽道:
- 英偉達Nvidia - 提供全套開發(fā)工具鏈
- mobileye - 一起來共建視覺地圖
- 地平線-自主的崛起
- 華為-T1不可能的,我就是T1,主機廠我華為也想干。
- 黑芝麻-我也要分一杯羹
- 高通-我智能座艙行。我智能駕駛也要干
首先關(guān)注的是其芯片以及其域控制器平臺,目前根據(jù)其官方發(fā)布資料對其單顆芯片以及域控制器平臺算力TOPS進行排名,但這里要聲明的是,算力僅供參考,其實談到芯片還有考慮其能耗和數(shù)據(jù)傳輸速度帶寬這兩項在自動駕駛當(dāng)中是異常重要,因為自動駕駛要處理大量的視頻和雷達數(shù)據(jù)。另外還有配套的操作系統(tǒng)和應(yīng)用的高效性。
根據(jù)各家官網(wǎng)數(shù)據(jù)整理,單顆芯片算力根據(jù)發(fā)布數(shù)據(jù)英偉達的比較搶眼,其中華為的910芯片強大但仔細(xì)看很蹊蹺能耗達到310w,而其他芯片功率基本是個位數(shù)和幾十W,能耗高勢必造成扇熱難題。另外國產(chǎn)中地平線最近發(fā)布的征程5比較搶眼。所以總體來看英偉達勝出。
到了其域控制器平臺,同樣英偉達和地平線的比較搶眼,地平線的Matrix5 采用四顆地平線5芯片可以支持到512TOPS的算力,英偉達和moblieye 等同樣采用多顆芯片組合成其平臺。
但當(dāng)前自動駕駛僅僅絕非算力那么簡單,猶如手機電腦時代不僅僅是CPU和內(nèi)存就代表手機厲害和好用。從商業(yè)可行性到開發(fā)技術(shù)可行性到用戶使用感知接受度長長的鏈條因素需要考慮。
所以接下來我們將分析當(dāng)前五大主流車載自動駕駛芯片總體方案。
Nvidia-完整的工具鏈
Nvidia說起英偉達其實很多人了解他可能是電腦時代的GPU-Graphics Processing Unit 圖形處理器。巧了,自動駕駛時代正是需要大面積的圖像處理,所以順理成章英偉達優(yōu)勢圖像AI處理適配當(dāng)前自動駕駛。
英偉達目前提供車載芯片硬件,開發(fā)虛擬測試套裝(軟件和硬件),物理樣車測試套裝??梢哉f是全棧工具鏈。
支持采用英偉達的 DRIVE AGX 開發(fā)平臺為起點,然后在 DRIVE Constellation 上驗證軟件算法。充分驗證后將部署軟件,以通過 DRIVE Hyperion 參考架構(gòu)進行上路測試。采用NVIDIA DGX 進行人工智能DNN 訓(xùn)練,此過程將迭代數(shù)次,以提高性能。
英偉達提供開發(fā)軟件支持,如下圖,一般自動駕駛應(yīng)用需要系統(tǒng)支持,需要中間件去整合融合傳感器信息,交互信息等,然后才是自動駕駛應(yīng)用打包。
英偉達提供NVIDIA DRIVE ® OS是一個基礎(chǔ)軟件堆棧,由嵌入式實時操作系統(tǒng) (RTOS)、NVIDIA Hypervisor、 NVIDIA ® CUDA ®庫、 NVIDIA TensorRT™和其他模塊組成,可讓您訪問硬件引擎。DRIVE OS 為安全啟動、安全服務(wù)、防火墻和無線 (OTA) 更新等應(yīng)用程序提供安全可靠的執(zhí)行環(huán)境。其中RTOS可以是Linux或者QNX是可以任由主機廠或者T1服務(wù)商配置. 其中Hypervisor 可以任由開發(fā)多系統(tǒng)融合。
NVIDIA DriveWorks SDK提供模塊庫、開發(fā)人員工具和參考應(yīng)用程序,屬于開發(fā)中間件,可以幫助系統(tǒng)與程序之間的交互。
NVIDIA DRIVE ® AV和NVIDIA DRIVE ® IX 分別負(fù)責(zé)自動駕駛和車內(nèi)人機交互程序的執(zhí)行。
所以目前英偉達由于芯片強勁,開發(fā)驗證工具鏈完善,深受當(dāng)前汽車業(yè)內(nèi)智能汽車的先鋒們歡喜,他們可以直接繞過T1供應(yīng)商直接合作,也可以和T1一起合作開發(fā),所以合作方式靈活滿足要求。
Mobileye-來一起共建視覺地圖
Mobileye可以通過其名字猜想移動行業(yè)的眼睛,由視覺方面的希伯來大學(xué)教授創(chuàng)立開始于提供汽車輔助駕駛攝像頭以及芯片,于2017年被芯片巨頭英特爾收購,現(xiàn)在掌握著全球約80%的高級駕駛員輔助視覺系統(tǒng)市場,汽車支持AEB,車道保持的前置攝像頭以及處理芯片都來自于他們,所以自動駕駛也算早就入門了。
從2008年開始從EyeQ1車載芯片到未來規(guī)劃的EyeQ6芯片,涵蓋了從輔助駕駛到全自動駕駛所有芯片方案。同理通過名字可知,他是一個不折不扣的自動駕駛視覺主導(dǎo)方案的擁護者。
他的整體方案來自于多攝像頭視覺人工智能方案,結(jié)合其獨創(chuàng)的視覺編制地圖。所以Mobileye的方案包括了攝像頭等傳感器套件,其獨創(chuàng)的REM高精地圖,結(jié)合其芯片運算平臺,配合其自動駕駛政策層來實現(xiàn)自動駕駛的實現(xiàn)。
所以Mobileye其中有一個非常重要的東西就是其獨創(chuàng)的視覺地圖,當(dāng)然在中國談數(shù)據(jù)變色,特別是當(dāng)前滴滴事件,所以Mobileye的采集地圖肯定有風(fēng)險和阻力,目前Mobileye聲明其地圖只標(biāo)記交通信息而不記錄其他敏感信息,其數(shù)據(jù)處理采取和國內(nèi)紫光集團合作,來規(guī)避地區(qū)法律風(fēng)險,當(dāng)然其他國家同樣符合當(dāng)?shù)胤?。mobileye宣傳在國內(nèi)由吉利,蔚來,上汽合作進行視覺地圖采集,國外由寶馬,日產(chǎn),大眾一起合作。
目前我沒有看到Mobileye 有宣傳其工具鏈等信息,所以Mobileye應(yīng)該更多的和T1供應(yīng)商一起合作對主機廠進行支持。
地平線-自主的崛起
地平線是人工智能和深度學(xué)習(xí)科學(xué)家余凱博士創(chuàng)立,地平線通過以“算法+芯片+工具鏈”為基礎(chǔ)技術(shù)平臺的芯片,提供智能駕駛解決方案,賦能物聯(lián)網(wǎng),所以地平線的產(chǎn)品矩陣有專注于智能汽車的征程系列芯片以及智能汽車運算平臺的Matrix,目前發(fā)展到第五代。有專注于智能視頻識別以及邊緣計算等物聯(lián)網(wǎng)場景的旭日系列。
最近在發(fā)布其征程5芯片同時還提出開源智駕系統(tǒng)together 0S,顯然其實大家在討論汽車需不需要操作系統(tǒng)的時候,地平線已經(jīng)發(fā)現(xiàn)需要但更重要的是生態(tài),沒有生態(tài)的系統(tǒng)就如手機時代的塞班和黑莓系統(tǒng),他們都是現(xiàn)在大家吹的火熱的微內(nèi)核操作系統(tǒng)但是沒有生態(tài)的系統(tǒng)終究是死路,所以地平線發(fā)起了生態(tài)合作伙伴。
地平線走的路線和英偉達模式很像,提供芯片,平臺,開發(fā)工具鏈,甚至開始推薦和發(fā)起操作系統(tǒng),提供一整套邏輯路線清晰的產(chǎn)品和解決方案。
目前地平線的業(yè)務(wù)模式定位Tier 2供應(yīng)商。客戶包括一級供應(yīng)商、整車廠、和出行服務(wù)商,為他們提供的方案包括芯片、硬件的參考設(shè)計,以及提供工具鏈和算法。
華為-T2不可能的,我就是T1,
主機廠我華為也想干
華為是一個很有意思的企業(yè),一個很強大但又被民族情節(jié)綁架的企業(yè),其實寫他很難寫,包括很多資料都是帶有極端的意見傾向,有華為自動駕駛絕對是第一的言論也有“特斯拉終于遇到了一個技術(shù)實力和忽悠能力都旗鼓相當(dāng)?shù)膶κ至?rdquo;等言論。
從技術(shù)角度和解決方案來講,華為提供產(chǎn)品端到端的方案,細(xì)節(jié)上面不談芯片,不談域控制器,不談開發(fā)工具。全包包括數(shù)據(jù)云的運營,不開放全部閉環(huán)的。
目前華為遇到了嚴(yán)重的芯片制裁危機,手機業(yè)務(wù)由于缺芯片,出貨量銳減,智能汽車方面應(yīng)該是有各種擔(dān)心所以目前對于華為自動駕駛芯片和域控制器鮮有大量信息。
華為是一個很有意思的企業(yè),但他可能不熟悉汽車行業(yè),也可能他已經(jīng)被名族情節(jié)綁架了?也可能由于缺芯等所以他的定位一直在搖擺,我是T1供應(yīng)商,T2我也自己干?我是不是也可以干干主機廠?可以發(fā)現(xiàn)是不是天下都是我華為的,我一個人通吃這種方案讓所有人心懷忐忑,汽車業(yè)務(wù)深耕控制領(lǐng)域的博世,大陸等等都提防,主機廠們也不愿意合作怕被華為控制了靈魂。
黑芝麻-我也要分一杯羹
黑芝麻也是國內(nèi)企業(yè),由清華大學(xué)單記章創(chuàng)立,黑芝麻通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)視覺感知算法、車規(guī)級ADAS/自動駕駛芯片、配套的底層實施系統(tǒng)及參考設(shè)計三個領(lǐng)域相結(jié)合提 供感知系統(tǒng)解決方案。公司定位Tier 2,并與車企和Tier 1供應(yīng)商合作,如博世、上汽、一汽和通用汽車。目前,黑芝 麻系列芯片產(chǎn)品包括華山一號 A500、華山二號 A1000 和 A1000L。黑芝麻華山一號 A500 芯片已經(jīng)開始量產(chǎn),目前暫 時沒有看到量產(chǎn)的車型落地。另外,公司預(yù)計有搭載華山二號 A1000 芯片的國產(chǎn)車型于2021年底正式量產(chǎn)。
目前應(yīng)該定位為芯片T2,沒有發(fā)布完整的開發(fā)流以及工具鏈相關(guān)信息。
高通-我智能座艙行,我智能駕駛也要干
高通,手機芯片處理器的霸主,在智能駕駛座艙領(lǐng)域方面也是如日中天,例如我們之前介紹的小鵬,理想等新勢力都采用其智能駕駛座艙芯片,各大手機通訊行業(yè)殺入汽車制造業(yè)也得益于對高通等芯片以及智能操作系統(tǒng)的技術(shù)和供應(yīng)鏈的掌握和熟悉。所以高通怎么可能會不想加入智能駕駛這塊業(yè)務(wù)呢!
高通的方案是和維爾寧Veoneer合作(這也就為啥最近高通高價出價欲收購),由維爾寧提供自動駕駛應(yīng)用軟件相關(guān),高通提供底層軟件和硬件芯片方案。
高通想要維爾寧,然后可以更好的通過整合其感知以及軟件業(yè)務(wù),配合高通的芯片以及平臺定位為T2或者直接對接主機廠。
借助其Snapdragon Ride平臺,配合其覆蓋規(guī)劃,定位,感知,中間插件以及系統(tǒng)等全棧軟件支持從主動安全到輔助駕駛再到未來全自動駕駛業(yè)務(wù)。
他們推出的Snapdragon Ride 已經(jīng)面向汽車制造商和一級供應(yīng)商進行預(yù)開發(fā)。Qualcomm Technologies 預(yù)計支持 Snapdragon Ride 的汽車將于 2023 年投產(chǎn)。
Pirate Jack 總結(jié)
自動駕駛芯片,如果僅僅從算力上來看合判斷是異常魯莽的,更多的是看其支撐整體方案包括支持路徑以及開發(fā)驗證工具鏈。所以目前其實可以看到英偉達算是跑贏了現(xiàn)在,從其客戶囊括了當(dāng)前國內(nèi)主流新勢力也包括國際巨頭奔馳也看得出來。但國內(nèi)地平線也朝著這個方向走,很不錯。mobileye走出了自己一條路徑。至于其他可能更需要其生態(tài)或者結(jié)合其他T1進行。
當(dāng)然從主機廠角度,也想自己弄域控制器,不希望一條鏈掌握在供應(yīng)商手上,同時為了系統(tǒng)更好的升級和產(chǎn)業(yè)化所以未來方向是自動駕駛硬件軟件的解耦。