最近幾年，自動駕駛的春風(fēng)一浪接著一浪，同時也帶動了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，英偉達(dá)、英特爾、AMD、特斯拉和華為等，都將目光鎖定在自動駕駛汽車的芯片上。
談到汽車芯片，按功能不同主要分為三類，第一類是智能駕艙芯片、第二類是負(fù)責(zé)自動駕駛功能的芯片、第三類是車身控制MCU芯片。
除此之外，還有多種其他功能的芯片，如攝像頭芯片、AMP芯片、功率半導(dǎo)體芯片、胎壓監(jiān)測芯片TPMS、BMS芯片等。
01
特斯拉自研芯片之路
特斯拉是當(dāng)前全球唯一可以自研量產(chǎn)自動駕駛芯片、全棧自主軟件/算法，以及整車制造的的車企，但特斯拉也并不是一開始就自研芯片的。起初，特斯拉與Mobileye展開合作。
Mobileye是一家以色列公司，成立于1999年，全球ADAS行業(yè)的龍頭，也是全世界第一家做ADAS的企業(yè)。
榮譽(yù)的背后也有不為人知的黯淡時刻，在成立之后的8年時間里，Mobileye沒有獲得一張訂單，直到2007年相關(guān)產(chǎn)業(yè)正式商用后才打開市場，后來產(chǎn)品被用在通用、寶馬、大眾、福特、日產(chǎn)等廠商的汽車中。
△Source：Mobileye
真正讓Mobileye走進(jìn)大眾視野的是因為其與特斯拉的合作。2013年，Mobileye與特斯拉展開合作，起初的合作很愉快，僅僅一年時間，特斯拉就推出了自動駕駛系統(tǒng)的初版硬件HW1.0。
但好景不長，雙方后來的兩年時間里，由于發(fā)展理念不合，數(shù)據(jù)基礎(chǔ)不共享等原因出現(xiàn)了分歧，并且在2016年發(fā)生了特斯拉Autopilot系統(tǒng)故障事件，隨后雙方矛盾升級，最終無奈分手。
與Mobileye分道揚(yáng)鑣之后，特斯拉又與英偉達(dá)展開合作。2016年10月，特斯拉發(fā)布了基于英偉達(dá)Drive PX2計算平臺的HW2.0。一年后又發(fā)布了基于英偉達(dá)Drive PX2+計算平臺的HW2.5。
歷史總是重復(fù)，這次合作也沒有持續(xù)多久。當(dāng)時的特斯拉像極了如今的蘋果，蘋果是一邊用著英特爾的芯片，一邊自研芯片，而特斯拉是一邊與英偉達(dá)合作，一邊自研FSD芯片。
就在HW2.5發(fā)布的當(dāng)月，特斯拉自研FSD芯片測試成功，四個月后，第一次試驗芯片并成功，2019年3月，特斯拉的Model S和Model X生產(chǎn)線安裝FSD芯片，一個月后，特斯拉與英偉達(dá)正式分手，結(jié)束了這段只有兩年的“婚姻”。
特斯拉的這款FSD芯片采用的是三星的14nm工藝，面積為260平方毫米，封裝了大約60億個晶體管，并且該芯片集成了一個CPU、一個GPU、2個NPU（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器），以及ASIC全定制型處理器，其中NPU是特斯拉FSD的核心競爭力。
02
特斯拉的競爭力
與手機(jī)芯片一樣，自研自動駕駛芯片，不僅能夠讓自身的芯片和控制器的底層軟件不再依賴供應(yīng)商，還能夠免除專利和許可費(fèi)的困擾。更為重要的是，一旦汽車大規(guī)模出貨，芯片的成本會被攤薄，這樣讓特斯拉有足夠的盈利空間。
另一方面，如果選用傳統(tǒng)供應(yīng)商的硬件，那么特斯拉只能跟其他OEM共享主流的技術(shù)，這種情況下，一是無法保持品牌調(diào)性，增加品牌的溢價能力。再者很有可能出現(xiàn)的情況是，特斯拉在供應(yīng)商身上投入了巨大的研發(fā)成本和精力，最后Tie 1供應(yīng)商通過零件很快賣給其他跟隨上來的OEM，這樣特斯拉的優(yōu)勢不會持久。
從軟件層面上來講，自研芯片和自己的算法可以深度耦合，就如同蘋果的iOS操作系統(tǒng)可以和其A系列芯片深度融合一樣，這樣更能夠建立起更深更廣的護(hù)城河。
03
AMD搭上特斯拉的車
在特斯拉與Mobileye和英偉達(dá)分道揚(yáng)鑣之后。近期，有消息傳出特斯拉會與AMD展開合作，不過這次合作的不是自動駕駛芯片，而是智能駕駛艙的車載信息娛樂系統(tǒng)。
其實(shí)在去年年底的時候，就有消息爆出特斯拉正在向AMD尋求合作，為其搭載AMD Navi 23 GPU，來提升特斯拉用戶的游戲體驗。今年年初，特斯拉公布改款的Model S以及Model X時，在其車內(nèi)的橫屏上赫然顯示出3A大作《巫師3》的畫面，這也算是變相承認(rèn)特斯拉與AMD的合作。
在最近的Computex主題演講中，AMD首席執(zhí)行官蘇姿豐（Lisa Su）博士證實(shí)，特斯拉的新款旗艦轎車和SUV的確將采用AMD的RDNA 2 GPU架構(gòu)。
蘇姿豐還強(qiáng)調(diào)，AMD的RDNA 2顯卡已經(jīng)獲得諸如索尼這樣的游戲公司的訂單，并且該顯卡并不僅僅局限于筆記本電腦和游戲主機(jī)之中，未來它還將出現(xiàn)在電動汽車?yán)锩妗＿@也算是AMD從另一個方面切入自動駕駛領(lǐng)域，考慮到特斯拉和英偉達(dá)之前的微妙關(guān)系，這項合作可謂情理之中。
04
特斯拉的“前任們”
2016年，Mobileye與特斯拉一別兩寬，一年之后，Mobileye就以153億美元賣身英特爾。其實(shí)對于Mobileye來說，失去特斯拉在盈利上并沒有太大的影響，因為特斯拉只占其營收份額的1%左右。
長期以來，Mobileye在單目攝像頭方案的ADAS芯片市場上享有近乎壟斷的地位，這是一門可以躺著賺錢的生意，幾乎一大半傳統(tǒng)車企都要與Mobileye進(jìn)行合作，只不過是特斯拉的名聲太大而已。
△Source：Mobileye
據(jù)Mobileye數(shù)據(jù)，EyeQ系列芯片出貨量由2014年的270萬片提升至2020年的1930萬片，年均復(fù)合增速38.8%。截至2020年底，Mobileye累計售出約7330萬顆芯片，搭載超過7000萬輛汽車，EyeQ系列芯片在全球ADAS市場占有率約為70%。
目前EyeQ3和EyeQ4是Mobileye在市場上的主流產(chǎn)品。在2017年末，英特爾就宣布將于2020年推出EyeQ5芯片作業(yè)系統(tǒng)，采用7nm FinFET工藝，單片算力可達(dá)12TOPS，平臺算力可達(dá)24TOPS，相較上一代EyeQ4平臺的2.5TOPS算力提升近10倍，單位功耗可提供算力增加至三倍。但目前這一芯片仍未大規(guī)模商用。
除了收購Mobileye之外，英特爾還于去年5月以9億美元的價格收購了以色列城市交通數(shù)據(jù)創(chuàng)企Moovit ，完善自己在自動駕駛領(lǐng)域的拼圖。
至于英偉達(dá)，雖然沒能和特斯拉最終走到一起，但其也從未放棄。在與特斯拉分手之后，英偉達(dá)在自動駕駛芯片領(lǐng)域走得更加迅猛，其在2019年推出了第三代算力254TOPS的“Orin”，采用7nm工藝，可實(shí)現(xiàn)每秒200TOPS運(yùn)算性能 ，相比上一代Xavier系統(tǒng)級芯片運(yùn)算性能提升了7倍。
△Source：英偉達(dá)
今年4月份英偉達(dá)又發(fā)布了第四代算力為1000 TOPS的“Atlan”樣品，該芯片將應(yīng)用于L4及L5級別自動駕駛，預(yù)計2023年向開發(fā)者提供樣品，2025年左右上市的車型就可能搭載。
如今英偉達(dá)的自動駕駛芯片已經(jīng)遍地開花，不僅蔚來、上汽等車企采用英偉達(dá)的芯片，而且在L4級自動駕駛研發(fā)領(lǐng)域，滴滴、小馬智行、AutoX也采用了英偉達(dá)的自動駕駛芯片，其他OEM廠商中，已有奔馳、沃爾沃、現(xiàn)代、奧迪宣布采用英偉達(dá)的自動駕駛芯片。少了特斯拉似乎對英偉達(dá)并沒有大的影響。
△Source：英偉達(dá)
05
華為入局
自動駕駛是一份令人口舌生津的饕餮大餐，不僅僅是特斯拉、英偉達(dá)和英特爾在奮發(fā)圖強(qiáng)，華為也早已布局。
雖然華為“造車”這件事，最近被頻繁提及，但其實(shí)華為在2014年就設(shè)立了車聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗室，后來又和愛立信、英特爾、高通、奧迪等多家廠商一同成立了5G汽車通信技術(shù)聯(lián)盟，共同致力于智能汽車的開發(fā)。
在自動駕駛芯片方面，華為在2018年10月的全連接大會上推出了 MDC 600 智能駕駛計算平臺。該平臺繼承了華為的自研芯片，包括CPU、AI芯片、ISP芯片、SSD控制芯片等，其中AI 芯片為「昇騰（Ascend）310」，CPU 芯片為「鯤鵬 920」。
△Source：華為
昇騰310采用的是臺積電的12nm制程，最大功耗僅為8W，算力達(dá)16Tops，支持同時識別包括車、人、障礙物、交通標(biāo)志在內(nèi)的200個不同物體；一秒鐘內(nèi)可處理上千張圖片。
在車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，車與車、車與路側(cè)設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸與轉(zhuǎn)發(fā)，都需要用到通信芯片，而華為的巴龍系列芯片正是當(dāng)前主流的通信芯片。
巴龍芯片取名自西藏的巴龍雪山，是華為的通信基帶芯片品牌，目前已經(jīng)走過十多個年頭了。2018年2月華為發(fā)布全球首款8天線4.5G LTE調(diào)制解調(diào)芯片Balong 765（巴龍765），該芯片可為智能網(wǎng)聯(lián)汽車提供更安全穩(wěn)定的聯(lián)接，并成功應(yīng)用于自身LTE - V2X車載終端和RSU產(chǎn)品上。
2019年1月，華為發(fā)布5G基帶芯片Balong 5000，該芯片是全球首個支持V2X的多模芯片，可用于汽車端的車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛領(lǐng)域。為了進(jìn)一步推廣車載端巴龍5000 5G通信芯片的應(yīng)用，華為于2019年4月在上海車展上發(fā)布了基于前者的5G汽車模塊MH 5000。
△Source：華為
據(jù)測試，MH5000的最高下行峰值速率達(dá)2Gbps，最高上行峰值速率為230Mbps，這樣的速率可以讓車載端秒下高清電影成為可能。
06
國產(chǎn)芯的機(jī)會
或許是受到特斯拉的啟發(fā)，汽車廠商們都開始自研自動駕駛芯片。
去年4月，豐田與電裝成立合資公司MIRISE Technologies開發(fā)自動駕駛芯片；5月，北汽產(chǎn)投與芯片IP供應(yīng)商Imagination成立合資公司核芯達(dá)，研發(fā)智能網(wǎng)聯(lián)車規(guī)級芯片；10月，吉利旗下億咖通與ARM成立自動駕駛芯片設(shè)計公司芯擎科技。
△Source：黑芝麻
關(guān)于蔚來也有傳言要自研自動駕駛芯片，小鵬近期則確認(rèn)涉足芯片自研，并且有望在今年年底或明年年初流片。
但畢竟自研芯片是一個長期活兒，短期內(nèi)還是要與專業(yè)的自動駕駛芯片企業(yè)合作，目前國內(nèi)的自動駕駛芯片除了華為之外，還有地平線與黑芝麻等幾家公司。
今年4月，黑芝麻推出了其第三款自動駕駛芯片——華山二號A1000 Pro，采用16nm制程，CPU采用16核心Arm v8核心，典型功耗僅有25W，預(yù)計將在今年Q3提供工程樣片，Q4提供開發(fā)平臺，距離搭載進(jìn)入量產(chǎn)車已經(jīng)不遠(yuǎn)。
在合作伙伴上，黑芝麻不僅與比亞迪、一汽等車企是重要的合作伙伴，在2018年和2019年還分別獲得了蔚來和上汽的投資。
本月初，有消息傳出，地平線考慮計劃在美國IPO，籌資規(guī)模可能高達(dá)10億美元。上個月，地平線征程5系列芯片流片成功并順利點(diǎn)亮，預(yù)計將在年內(nèi)發(fā)布，該芯片是地平線第三代車規(guī)級產(chǎn)品，面向L4級自動駕駛適用范圍。
△Source：地平線
征程5系列單顆芯片的AI算力最高可達(dá)128TOPS，官方稱其是業(yè)界第一款集成自動駕駛和智能交互于一體的全場景整車智能中央計算芯片。
在合作伙伴上，理想在上個月發(fā)布的新車上搭載了兩顆地平線“征程3”自動駕駛芯片，而在此之前，理想一直采用的是相對封閉的Mobileye芯片方案。目前，征程2、征程3已在長安、長城、嵐圖、廣汽、江淮、理想、奇瑞、上汽等多家中國品牌車企的多款車型上實(shí)現(xiàn)前裝量產(chǎn)（包括近期即將量產(chǎn)）。
結(jié)語
自動駕駛已經(jīng)成為芯片巨頭們的下一個戰(zhàn)場，在這場爭奪戰(zhàn)中，造芯新勢力與傳統(tǒng)芯片廠商的差距并不會大的不可想象，相反像地平線和黑芝麻這樣起步早，且專注自動駕駛領(lǐng)域的企業(yè)，反倒做出了一些成績，如果真的說芯片突圍，那么自動駕駛領(lǐng)域或許是一個很好的突破口。
另一方面，作為車企來說，尤其一些造車新勢力，想一步跨入自動駕駛芯片領(lǐng)域并不容易。因為芯片團(tuán)隊管理和車企本身的節(jié)奏和管理方式不同，車企更偏集成，制造管理和銷售，而芯片企業(yè)重研發(fā)。再者芯片本身也是一個技術(shù)積累的過程，芯片企業(yè)在技術(shù)方面的積累，也是車企短期內(nèi)不容易追上的。所以對于車企來說投資發(fā)展本土的芯片企業(yè)或許是一個不錯的選擇。
