以海外新能源汽车巨头特斯拉为例,最初使用的自动驾驶芯片来自Mobileye,但因其黑盒设计限制了自动驾驶技术的发展,特斯拉便转投了NVIDIA的怀抱。直到2019年,特斯拉公布了第一代自研智驾芯片FSD 1.0,特斯拉智驾系统经历了从供应商重软硬一体方案到轻软硬一体方案后,最终回归全栈自研重软硬一体方案。
(图源:特斯拉)
尽管国内新能源车企技术层面可能不落后特斯拉,但在产品与技术发展路线方面,特斯拉依然是探索者与引路人。特斯拉开拓路线,国内车企则摸着特斯拉过河,迅速跟进。
去年的NIO DAY上,蔚来率先公布了自研芯片神玑NX9031。今年7月,该芯片流片成功。据蔚来介绍,神玑NX9031基于5nm制程工艺,采用大小核设计,其中大核心基于Cortex-A78AE,小核心为Cortex-A65AE,共有32颗核心,还集成了安全岛,CPU算力为615KDMIPS,GPU和NPU没有公布具体信息。
今年8月,小鹏汽车在MONA M03发布会上宣布,自研自动驾驶芯片图灵流片成功。何小鹏介绍称,图灵芯片具有40个核心,包括两个NPU核心,可运行300亿参数大模型,面向L4级自动驾驶,一颗顶三颗,性价比非常高。结合数据推测,图灵芯片大概率基于7nm制程工艺,AI算力可能在400TOPS左右。
(图源:雷科技摄制)
与蔚来、小鹏并列“造车新势力御三家”的理想,虽未发布自研自动驾驶芯片,但内部人士爆料称,理想汽车芯片研发团队已有200人,首款自动驾驶芯片命名为“Shu Ma Ke”,预计将于今年年底前完成流片。
另外,全球新能源汽车巨头比亚迪今年4月也曝出了自研芯片的消息。不过比亚迪自研自动驾驶芯片并非高端产品,而是对标AI算力仅有8TOPS的德州仪器TDA4VM,可能面向秦、元等定位较低的车型。
新势力御三家蔚小理,以及传统车企比亚迪和吉利,均开始自研自动驾驶芯片,所代表的很可能是整个行业的发展动向。自研自动驾驶芯片,或为研发L3、L4级自动驾驶技术的基础要求。
在公众视野中,车企自研自动驾驶、智能座舱芯片的主要原因在于成本。高算力芯片价格不菲,采购成本较高,车企设计芯片后交由晶圆厂代工,少了中间商赚差价,能够减少一定的成本。
另外,2020年下半年芯片荒席卷全球,各类车规级芯片价格大幅上涨,以至于车企苦不堪言。不少车企不得不新车减配交付,事后再为消费者补装芯片。随着新能源汽车的智能化功能增加,未来汽车对于芯片的需求量还会不断上涨,芯片荒有可能再次爆发。自研芯片,则可以降低芯片荒的影响,并通过5nm、7nm等成熟工艺进一步降低成本。
不过成本问题只是车企自研自动驾驶芯片的原因之一,另一项重要原因则是自研自动驾驶芯片更契合车企的智驾方案。
(图源:鸿蒙智行)
从2012年5月谷歌获得美国首个自动驾驶车辆许可证至今,自动驾驶车辆上路已有十余年,相关技术路线与解决方案不断增多。除非车企付出足够多的成本,否则芯片厂商很难为车企智驾方案专门开发对应的自动驾驶芯片,车企自研自动驾驶芯片,更契合自家的智驾方案,从而能够充分发挥芯片的潜力。
以蔚来与小鹏为例,小鹏虽有多款车型搭载激光雷达,但自始至终是纯视觉方案的支持者。因此,图灵芯片搭载了两颗独立的ISP核心,一颗负责图像合成,另一颗则负责AI图像处理,而且本地可运行高达300亿参数的大模型,明显是专为端到端大模型设计的芯片。
蔚来则强调,神玑NX9031对算法进行了优化,Lidar类算法性能提升4倍,Transformer类算法和BEV算法性能分别提升6.5倍、4.3倍。从Lidar算法的性能提升不难看出,在蔚来的智驾路线中,激光雷达将依旧扮演着重要角色。
(图源:蔚来)
特斯拉仅有摄像头的纯视觉方案、国内车企主推的毫米波雷达+超声波雷达+摄像头纯视觉方案,以及高成本、高安全的激光雷达方案,对于芯片提出了不同的要求。软件算法层面,头部车企虽纷纷加入端到端大模型路线,但依然有部分车企和自动驾驶方案提供商坚持规则类算法,并质疑端到端大模型的黑盒模式存在安全隐患。
芯片厂商提供的通用型自动驾驶芯片,或许算力高于车企自研的产品,但难以满足车企的不同需求,无法完美契合所有车企,还可能存在性能浪费。
今年5月份的520 AI DAY上,小鹏汽车宣布2025年将在中国实现类L4级自动驾驶的体验。同期上汽集团也宣布,智能车全栈解决方案3.0将在2025年全面落地,支持量产L3级自动驾驶。