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發(fā)布時間:2022-08-11作者來源:薩科微瀏覽:2213
自動駕駛芯片,
被喻為芯片領(lǐng)域的“珠穆朗瑪峰”。
其前景之廣闊、技術(shù)之前沿,吸引了一大批芯片廠商和車企的布局,但其研發(fā)成本、技術(shù)壁壘與同行競爭的“三高”也勸退了無數(shù)進軍者。
而就在這個龍爭虎斗的賽道,又要迎來一位野心勃勃的玩家。
有媒體報道,比亞迪正計劃自主研發(fā)智能駕駛專用芯片,由比亞迪半導(dǎo)體團隊牽頭,同時也在招募BSP(板級支持包)技術(shù)團隊。
回首比亞迪近年的動作:2020年推出刀片電池,火爆車圈,今年已經(jīng)量產(chǎn);2021年末,比亞迪以58.4萬臺的銷量,奪得中國新能源廠商零售桂冠;今年4月,比亞迪官宣停產(chǎn)燃油車,宣誓其全面進攻新能源領(lǐng)域的決心。
而與自動駕駛芯片有關(guān)的事件,集中發(fā)生在今年。3月,比亞迪宣布與英偉達合作,將于明年在其部分車型上搭載英偉達DRIVE Hyperion平臺,實現(xiàn)車輛智能駕駛;4月,比亞迪與地平線正式達成定點合作,將在部分車型上搭載地平線高性能、大算力自動駕駛芯片征程5,實現(xiàn)高等級自動駕駛功能。
在綁定英偉達、地平線等龍頭廠商之后,比亞迪仍堅持自研自動駕駛芯片,意欲何為?比亞迪又會遇到哪些機遇和挑戰(zhàn)?
01
繞不開的自研之路
“新能源汽車的上半場是電動化,下半場是智能化?!蓖鮽鞲Uf。
早在2018年,比亞迪就在自身車型元EV中使用了專為純電車開發(fā)的e平臺。在e平臺中,通過將自研動力電池、電機、電控系統(tǒng)與中控屏等關(guān)鍵部件高度集成,實現(xiàn)成本與性能的完美結(jié)合。
可以說,在電動化領(lǐng)域,比亞迪作為[敏感詞]實現(xiàn)三電系統(tǒng)全棧自研的主機廠,是中國新能源車企中的佼佼者。
但在智能化方向,比亞迪可打的牌,似乎不多。
自2018年比亞迪推出智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)DiLink 1.0以來,其一共僅更新過四個版本,相比于新勢力們“幾周一更”的頻率,迭代速度確顯遲緩。對于比亞迪的OTA能力,更有車主吐槽,“買了兩年僅升級了一次”“想更新還要去4S店排隊,算什么OTA”……
而在座艙硬件上,相比于其他車企的中高端車型使用高通旗艦級處理器(8系列),比亞迪在旗艦車型漢的車機上采用的仍是中端處理器(6系列)。
但如果說OTA能力和硬件配置還可以通過縮短開發(fā)周期、加大投入來改善,那么自動駕駛短板的解決則不在一朝一夕。
相比于新勢力們對智能駕駛的重視,比亞迪在2020年才推出[敏感詞]版輔助駕駛系統(tǒng),實現(xiàn)L2級功能,使用的也是博世的整套解決方案。
比亞迪真正在自動駕駛上發(fā)力,是從去年開始的。
近兩年,比亞迪投資AI芯片廠商地平線、激光雷達廠商速騰聚創(chuàng),與自動駕駛公司Momenta合資成立公司。另外,其還與百度、地平線、英偉達在自動駕駛領(lǐng)域達成合作。
(圖源:比亞迪官網(wǎng))
要實現(xiàn)自動駕駛功能,軟件算法、硬件配置和數(shù)據(jù)處理三個要素缺一不可。而在三個要素中,芯片作為將算法訓(xùn)練和數(shù)據(jù)處理形成閉環(huán)的關(guān)鍵計算平臺,被認為是智能駕駛汽車生態(tài)發(fā)展的核心。芯片的性能,即決定了自動駕駛的效率。
王傳福說,“在智能化領(lǐng)域,比亞迪會像在電動化領(lǐng)域一樣,將所有核心技術(shù)打通,并進行充分驗證。”
(圖源:比亞迪官網(wǎng))
而自動駕駛芯片,正是[敏感詞]個“核心技術(shù)”。其動機可以從同行的布局中窺探一二。
國內(nèi)新勢力中,小鵬于去年被曝啟動自研芯片項目,且在積極招募芯片技術(shù)人才;蔚來則是在2020年開始規(guī)劃研發(fā)芯片,并于去年挖到前賽靈思亞太實驗室主任胡成臣任汽車技術(shù)專家;理想則在今年5月成立新公司理想智動,業(yè)務(wù)包含芯片設(shè)計,被認為即將開始自研芯片。
但自研芯片最早、也是目前[敏感詞]量產(chǎn)裝車的,還要屬特斯拉。
最初與中國車廠一樣,特斯拉也用過Mobileye、英偉達的芯片,但最終還是走上了自研之路。用馬斯克的話說,“無論是Mobileye還是Nvidia,都無法滿足我們對于性能、研發(fā)進度、成本、功率方面的要求”。
研發(fā)進度上,芯片需要與算法和車輛相互配合,而特斯拉既擁有自研算法,又自造汽車,因此這些環(huán)節(jié)則可實現(xiàn)內(nèi)部流轉(zhuǎn)、集成開發(fā),使三者的迭代速度遠高于合作模式。去年,英偉達OrinX芯片延期交付,而當(dāng)時采用這一路線的上汽、小鵬等車廠的交車就受到了不同程度的影響。
成本上,由于使用自研加自產(chǎn)模式,特斯拉自研HW3.0成本約為1600美元,使用的英偉達HW2.5成本則在2000美元左右,節(jié)省了20%。
性能功耗上,據(jù)汽車媒體統(tǒng)計,HW3.0的綜合性能表現(xiàn)方面是HW2.5的2.5倍,而功耗水平只漲了26%。
因此,自研芯片不但可以使車企在成本、性能、研發(fā)進度上不受制于芯片供應(yīng)商,避免影響終端;更重要的則是使車企通過服務(wù)自身算法和數(shù)據(jù),將自動駕駛的自主權(quán)牢牢掌握在自己手中。
02
難度加倍的挑戰(zhàn)
據(jù)悉,比亞迪本次自研自動駕駛芯片,由比亞迪半導(dǎo)體團隊牽頭。
自2002年比亞迪成立IC設(shè)計部,2004年獨立為比亞迪半導(dǎo)體股份有限公司,這支團隊在造“芯”上,已有20年經(jīng)驗了。
但比亞迪半導(dǎo)體的誕生其實并非主動選擇,而是“被逼”的。
多年前,無論是王傳福,還是比亞迪半導(dǎo)體高管在接受采訪時都說,“造芯不是因為想造,而是因為買不到”。比亞迪半導(dǎo)體招股書也顯示,其2018-2021年的車規(guī)級芯片業(yè)務(wù)中,除2019年外,自用數(shù)量均占到總產(chǎn)量的一半以上。
因此,比亞迪半導(dǎo)體從戰(zhàn)略上就是比亞迪孵化,用以服務(wù)于其主營業(yè)務(wù)的“產(chǎn)業(yè)鏈公司”。
而當(dāng)自動駕駛芯片成為了比亞迪打通新能源汽車下半場的關(guān)鍵技術(shù),重擔(dān)又落到了比亞迪半導(dǎo)體頭上。
從招股書中可以看出,比亞迪半導(dǎo)體的版圖,是以車規(guī)級半導(dǎo)體為核心,同步推動工業(yè)、家電、新能源、消費電子等領(lǐng)域的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)發(fā)展。而在車規(guī)級芯片中,其主要產(chǎn)品是IGBT、SiC器件、IPM、MCU等,用于電機驅(qū)動控制、整車熱管理、車身控制系統(tǒng)等,尚未涉足SoC芯片。
(圖源:比亞迪半導(dǎo)體)
其中,IGBT是比亞迪半導(dǎo)體較為擅長的領(lǐng)域。招股書披露,比亞迪IGBT采用IDM模式,能夠自行設(shè)計、制造與封裝,在2019年中國新能源乘用車IGBT模塊市場,比亞迪位列全球第二、國內(nèi)[敏感詞],2020年繼續(xù)維持該排名。
但涉及到“車身控制”,以及自動駕駛所需的計算、存儲等領(lǐng)域,比亞迪半導(dǎo)體能力還未完全覆蓋。例如,2022年3月,比亞迪發(fā)布車規(guī)級8位MCU BS9000AMXX系列,主打通用MCU場景,可滿足車內(nèi)飾燈、門把手、空調(diào)觸摸面板、各類傳感器應(yīng)用、電機控制等需求,定位偏中低端。
進一步,如果把目光轉(zhuǎn)向自動駕駛芯片市場,難度又上升了不止一個量級。
放眼全球,自動駕駛芯片按技術(shù)路徑劃分,可分為三大陣營:
最[敏感詞]的陣營,以英偉達、特斯拉為代表,采用CPU+GPU+ASIC方案,難度[敏感詞]、風(fēng)險[敏感詞];
其次,Mobileye、地平線等新興科技公司,多采用CPU+ASIC方案;
以Waymo、百度為代表的公司,則采用CPU+FPGA方案為主。
從CPU、GPU、FPGA 到ASIC,通用性越來越差, 效率越來越高。
特斯拉作為最[敏感詞]的新能源汽車公司,在馬斯克“[敏感詞]性原理”驅(qū)動下,一上來就選擇了最為hard的芯片技術(shù)路徑——不僅要自研ASIC,還將技術(shù)側(cè)重點都押注在ASIC上。
在自動駕駛芯片領(lǐng)域,ASIC是令許多廠商又愛又怕的存在。它專門為某一項算法定制,不像GPU那樣堆料,容易控制硬件成本、功耗表現(xiàn)也十分優(yōu)越,但挑戰(zhàn)它也意味著巨大的風(fēng)險:由于僅支持單一算法,沒有重構(gòu)能力,也就意味著,一旦算法需要大幅迭代優(yōu)化,架構(gòu)就要推倒重來,故對芯片廠商算法、IC設(shè)計上,提出了極高的要求。
相比之下,英偉達則憑借在GPU方面的[敏感詞]優(yōu)勢,側(cè)重于利用GPU,保持對FPGA和ASIC算力上的優(yōu)勢。為了滿足愈來愈高的算力需求,英偉達不得不在GPU方面采用“堆料”模式,造成了愈來愈高的成本、愈來愈大的功耗。但在當(dāng)下的車規(guī)級市場,由于找不到更好的替代方案,許多車企只能妥協(xié)承受,亦或是,采用FPGA這樣折中的自研路徑。
FPGA全稱Field Programmable Gate Array,可理解為半成品版本的ASIC,其運算性能優(yōu)于GPU,又具備可重構(gòu)性,成為不少企業(yè)的“入門級”選擇。如Mobileye、地平線等,均是先以FPGA路徑切入,后期再進階,聚焦ASIC芯片,以此分?jǐn)侫SIC帶來的巨大研發(fā)風(fēng)險。
然而,折中的方案卻也會帶來“兩頭不沾”的代價——成本高、功耗高、技術(shù)難度大、適配與量產(chǎn)難度大,都使廠商面臨不小的挑戰(zhàn)。
總結(jié)來說,在自動駕駛芯片領(lǐng)域,無論走哪種路線,全球還未探索出一條既低成本、低風(fēng)險,又兼具高性能的方案。凡有選擇,皆有代價。對比亞迪半導(dǎo)體,在高性能車規(guī)芯片領(lǐng)域,其技術(shù)積累還較為空白,是選擇折中方案,還是直接挑戰(zhàn)[敏感詞]峰,都將承受巨大風(fēng)險。
不過,研發(fā)自動駕駛芯片不止依靠“硬實力”,“軟實力”也是不可或缺的條件。在這方面,比亞迪表現(xiàn)不俗。
首先,是比亞迪銷量的背書。
根據(jù)東吳證券報告,芯片行業(yè)是競爭壁壘極高的寡頭格局行業(yè),在企業(yè)獲得先發(fā)優(yōu)勢后,可以憑借較大的出貨量平攤研發(fā)費用。
報告也提出,擁有龐大消費市場是芯片攪局者成功“分羹”的重要因素,蘋果、特斯拉、華為都是先例。
而讓比亞迪有信心斥巨資投入其中的,或許正是其穩(wěn)定的“自用訂單”。
在2021年中國新能源乘用車中,比亞迪以58.4萬臺的成績力壓五菱、特斯拉,問鼎[敏感詞];放眼全球,比亞迪也僅次于特斯拉,排名第二。
而比亞迪,似乎想做第二個特斯拉。
除了銷量外,足夠的資金支持也是比亞迪的必要條件。
行業(yè)專家指出,研發(fā)自動駕駛芯片所需的資金投入為10億人民幣到10億美元不等。
根據(jù)招股書,自2018年起,比亞迪半導(dǎo)體的研發(fā)費用分別為1.10億、0.97億、1.35億、0.97億(2021上半年)。對于比亞迪半導(dǎo)體來說,這個項目的量級顯然有些大了。
但若將視角放到比亞迪在汽車領(lǐng)域的布局,10億的投入似乎并不是天方夜譚。
財報顯示,2021年,比亞迪在汽車板塊的研發(fā)費用為51.4億元,在研發(fā)端占比48.3%,在汽車項目上的開發(fā)支出成本總計有99億元。
有足夠的訂單與資金做靠山,比亞迪入局自動駕駛芯片也就具備了外部條件。
但這些,顯然還不夠。
03
不止要算法,還要會挖人
放眼各大新能源車企,特斯拉在自研自動駕駛芯片上,[敏感詞]且[敏感詞]。
早在2019年,特斯拉就已將其自主研發(fā)的FSD芯片搭載在全系車型中,擺脫了對Mobileye、英偉達等芯片廠的依賴,成為全球[敏感詞]實現(xiàn)自動駕駛核心領(lǐng)域全棧自研自產(chǎn)的科技公司。
也許是受成功者的影響,國內(nèi)頭部車企也紛紛傳出自研芯片消息,其中包括人們熟知“蔚小理”,但至今仍沒有流片的跡象。
那么,特斯拉的成功自研,比亞迪能做到嗎?
首先,特斯拉作為智能汽車的“吃螃蟹者”,在軟件算法與數(shù)據(jù)處理能力上的先發(fā)優(yōu)勢,決定了其芯片的高效。
早在Autopilot 1.0時代,特斯拉就已開發(fā)出一套完整的AI深度學(xué)習(xí)算法,該算法基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的視覺處理工具Tesla Vision,能夠?qū)π熊嚟h(huán)境進行專業(yè)的解構(gòu)分析,同時借助其售出車輛搜集的大量數(shù)據(jù),反過來對Tesla Vision的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練和改進。
而軟硬件的協(xié)同,正是自動駕駛SoC芯片的重中之重。
特斯拉FSD芯片,就是從算法需求出發(fā),進行了芯片架構(gòu)設(shè)計。其核心技術(shù)來源于由兩顆NPU組成的NNA(Neural Network Accelerator,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速單元)系統(tǒng),而這兩顆NPU正是以特斯拉自研算法為基礎(chǔ),負責(zé)深度學(xué)習(xí)及預(yù)測功能的處理器。
(特斯拉FSD芯片,圖源:Wikichip)
正如行業(yè)專家所說,“特斯拉的做法適應(yīng)了AI時代的正確理念,由算法定義芯片,軟硬件協(xié)同設(shè)計?!?/span>
在兩家中國芯片頭部廠商的經(jīng)驗中,也可以得出同樣的結(jié)論。
地平線創(chuàng)始人余凱指出,其在自動駕駛芯片的優(yōu)勢正是深度學(xué)習(xí)處理器為深度學(xué)習(xí)軟件服務(wù),用軟件的思維設(shè)計芯片;黑芝麻智能CEO單記章也說,設(shè)計SoC芯片背后的技術(shù)難度很大,其中[敏感詞]的難題就是“深入了解自動駕駛算法,尤其其背后使用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”。
但軟件算法,并不是比亞迪所擅長的。
無論是最初采用博世的全家桶方案,還是如今與Momenta、百度等供應(yīng)商合作,比亞迪自身仍沒有具有自主產(chǎn)權(quán)的算法。
特斯拉在算法上可謂費盡了心思,從一開始就“押寶”了純視覺傳感器路線,使機器視覺算法得以快速進化。2015年,馬斯克主導(dǎo)成立了非營利性人工智能研究公司OpenAI。同時,特斯拉也在不斷演進、重寫自動駕駛算法,從2D視覺感知、多攝像頭融合感知俯視,到3D環(huán)境建模和動靜態(tài)目標(biāo)檢測……特斯拉在純視覺感知算法的道路上一直在努力。
再看“蔚小理”的情況,小鵬目前已經(jīng)在“感知-決策-執(zhí)行”全域?qū)崿F(xiàn)算法自研,而蔚來、理想也實現(xiàn)了“決策-控制”域的自研,預(yù)計今年實現(xiàn)全域自研。
因而在軟件上,相比于擁有自研算法的特斯拉和“蔚小理”,比亞迪仍需補足。
BOSS直聘顯示,比亞迪及比亞迪半導(dǎo)體已在招募“高級算法工程師”“智能駕駛系統(tǒng)專家”,定位ADAS開發(fā),要求有視覺感知算法和雷達算法開發(fā)經(jīng)驗??梢?,比亞迪也能意識到自有算法的重要性。
其次,AI芯片的技術(shù)門檻,決定了其對研發(fā)人員的要求極高。
以特斯拉為例,2016年1月,馬斯克就從AMD挖來了芯片界傳奇人物 Jim Keller,任硬件工程副總裁,其曾供職于DEC、PA semi、AMD、Apple,參與設(shè)計過蘋果A4/A5/A6處理器,更是速龍 K8 處理器的總架構(gòu)師;一位“大佬”仍遠遠不夠,2月,又從Apple挖到了研發(fā)總監(jiān)Pete Bannon,曾任A5芯片核心設(shè)計工程師;同時期,來自AMD的谷俊麗也加盟特斯拉FSD,帶領(lǐng)Autopilot硬件工程團隊組建機器學(xué)習(xí)小組。
行業(yè)專家李星宇指出,人才是研發(fā)自動駕駛芯片的核心要素??梢哉f,這些[敏感詞]芯片人才在馬斯克的“感召”下的匯集,是特斯拉成功研發(fā)FSD芯片的基礎(chǔ)。
蔚來也不甘示弱。
自2020年10月被曝啟動自研芯片計劃后,原Momenta研發(fā)總監(jiān)任少卿、原小米芯片部門總經(jīng)理白劍、前賽靈思亞太地區(qū)主任胡成臣先后被蔚來挖到,加速其研發(fā)流程。
業(yè)內(nèi)認為,芯片的[敏感詞]研發(fā)人員很難被車企所招聘,特斯拉的“挖人”成功很大程度是因為馬斯克的個人魅力。
BOSS直聘也顯示,比亞迪正在招聘“智能駕駛域控制器高級硬件專家”,定位“ADAS開發(fā)”“SoC級芯片”。
而能否挖到[敏感詞]級人才,還需拭目以待。這取決于王傳福的魅力,更取決于比亞迪的決心。
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