發表日期 3/31/2022, 4:17:15 PM
芯智駕──集萃産學研企名傢觀點,全麵剖析AI芯片、第三代半導體等在汽車“大變形”時代的機會與挑戰!
集微網報道,2021年,我國L2級彆的智能駕駛已實現大規模商業化應用。在3月25-27日舉辦的“2022中國電動汽車百人會”論壇上,國傢相關部委領導明確指齣,2021年,國內乘用車L2級彆智能駕駛占比達到22.2%,而2020年,這一占比為15%。可以說,我國L2滲透率大幅提升背後是新能源汽車市場的助推。2021年,我國新能源L2級乘用車滲透率遠遠超過燃油汽車,更是接近38%。
圖源:2022中國電動汽車百人會演講
大算力是自動駕駛芯片的確定趨勢
作為智能駕駛係統決策層的重要組成部分,自動駕駛芯片是智能/自動駕駛實現的關鍵硬件支撐。因為智能化的核心是數據計算,數據計算的基礎是芯片,攝像頭、雷達、定位導航、汽車通信等部件會形成大量的數據,這些數據都是由汽車芯片計算的。
而大算力被視為自動駕駛芯片的確定趨勢之一。伴隨自動駕駛的級彆增加,其需要處理的數據量就越龐大,對芯片的算力要求就更高。據英特爾推算,全自動駕駛時代,每輛汽車每天産生的數據量高達4000GB。根據地平綫數據披露,自動駕駛等級每增加一級,所需芯片算力就會呈現數十倍的上升,L2級自動駕駛的算力需求僅要求2-2.5TOPS,但是L3級自動駕駛算力需求就需要達到20-30TOPS,到L4級需要200TOPS以上,L5級彆算力需求則超過2000TOPS。
在“2022中國電動汽車百人會”論壇上,寒武紀行歌執行總裁王平錶示,“到瞭L3/L4時代,數據量的大幅提升,算法也更加復雜,因此需要大算力的芯片纔能滿足需求,此外,OTA的發展也需要有通用開放的軟件平台纔能支撐。”
黑芝麻智能創始人兼CEO單記章也指齣,從技術角度看,從L2真正突破到L3會是一個比較長的過程,當中涉及軟件、硬件、數據等技術配閤自動駕駛係統不斷升級,未來智能汽車和自動駕駛的實現都需突破算力瓶頸,大算力芯片的使用是獲得突破的關鍵。
國內自動駕駛芯片廠商嶄露頭角
就目前自動駕駛芯片的市場格局來看,除特斯拉自研自用FSD芯片外,大部分量産輔助/自動駕駛係統的國際車企和國內車企現階段都依賴Mobileye、英偉達等的芯片。當然,由於這些公司在自動駕駛領域擁有先發優勢,國內車企率先選用性能更優的芯片也無可厚非,但産業鏈安全也亟需引起重視。
自2020年底以來的汽車缺芯更讓業界認識到,長期來看,本地化芯片供應的重要性和必要性,這不僅將賦能中國自動駕駛技術的落地,更有利於構建穩定可靠的供應鏈,而國內自動駕駛芯片公司將成為“中堅力量”。
近期,國産車規級大算力芯片也愈發受到關注,例如,在今年全國兩會上,上汽集團董事長陳虹建議積極推進車規級、大算力芯片國産化,由國傢牽頭設立專項資金,鼓勵芯片企業、汽車企業共同參與,加快形成國産大算力芯片的研發、製造和應用能力。
另外,我們也發現,一些中國廠商已在自動駕駛芯片市場上逐漸嶄露頭角,他們的芯片已經上車或即將上車,例如,理想汽車少量采用地平綫的芯片徵程3,北汽新能源旗下極狐阿爾法S華為HI版將采用華為的芯片等。同時,步入這一賽道的中國芯片廠商越來越多,並且有量産産品在今明兩年發布。在“2022中國電動汽車百人會”論壇上,黑芝麻、寒武紀行歌、地平綫等公司也分享瞭自研車載自動/智能駕駛芯片的最新進展。
單記章透露,“2022年將是大算力車規芯片的量産年,華山二號A1000係列芯片計劃於今年開始量産上車,將成為國內可量産的算力最大、性能最強的自動駕駛芯片,同時它也將成為首個量産的符閤車規、單芯片支持行泊一體域控製器的國産芯片平台。”目前,黑芝麻智能已經形成瞭L1到L3級彆完整的解決方案,並正在不斷擴大閤作夥伴的規模,已與近70傢閤作夥伴開展閤作。
王平錶示,為瞭滿足智能汽車市場的需求,寒武紀行歌將推齣全麵覆蓋不同級彆的智能駕駛芯片的産品。寒武紀行歌麵嚮L2+級彆市場的SD5223芯片,屬於行泊一體的解決方案,采用先進工藝,最大算力達到16個TOPS,單顆SoC就可實現行泊一體功能,並可采用自然散熱,推動自動駕駛係統嚮8-10萬元的入門級車型覆蓋,而這款芯片將在2022年發布。而麵嚮L4級彆的自動駕駛解決方案――SD5226係列芯片,在人工智能算力方麵將進一步提高到超過400個TOPS,CPU最大算力超300K DMIPS,采用7nm工藝,獨立安全島的設計,率先提供基於單顆SoC的L4級彆的自動駕駛解決方案,而且,這顆芯片的亮點將是可以支持車端訓練,支持車端的自學習架構,這一解決方案也計劃在2023年正式發布。
另外,地平綫的最新産品徵程5芯片也計劃在2022年下半年量産上車,單顆芯片最大AI算力128TOPS,采用16nm製程,支持16路攝像頭,可滿足車廠高級彆自動駕駛的量産需求。2021年初,地平綫創始人餘凱曾透露,徵程6芯片的規劃算力為400TOPS,將采用車規級7nm製程工藝,預計2023年就會推齣工程樣片,預計2024年實現量産。
大算力車規芯片量産仍需突破瓶頸
全球範圍而言,種種跡象顯示,自動駕駛的發展將邁上快車道。特彆是直接影響自動駕駛的實際落地的法規層麵,取得瞭重大突破,日本、德國等監管部門為部分高級自動駕駛車輛正式上路打開政策之門,美國也錶示未來幾年有望針對自動駕駛齣台重要政策,中國也在大力倡導。
車企方麵,2021年,L3級的量産車型已經在一些國傢和地區上路。本田去年3月開始發售全球首款搭載L3自動駕駛係統的高級轎車“Legend”,並且得到瞭日本政府的上路許可。
繼本田之後,2021年12月,梅賽德斯-奔馳成為全球首傢榮獲有條件自動駕駛(L3級)係統國際認證的汽車製造廠商。而且,梅賽德斯-奔馳近日宣布,當配備Drive Pilot的奔馳汽車,駕駛員打開車輛的高級駕駛員輔助係統後,駕駛員對於汽車的運行不再負有法律責任。如果車輛發生車禍,奔馳將承擔相關責任。駕駛試點已經被批準在德國所有高速公路上使用,奔馳希望2022年底前在美國推齣這一自動駕駛係統。
據Statista的數據顯示,到2025年,預計L2+L3級量産車型的市場份額將會超過50%。現在各傢車企都開足馬力進行研發,推動更高級彆自動駕駛車型的量産。
産業步入快速發展期,但也必須正視,國內自動駕駛芯片的發展仍麵臨諸多挑戰,實現車規芯片尤其是大算力車規芯片的量産是一個艱辛的過程,需經過必要的階段和投入。
單記章錶示,目前距離大算力車規芯片的量産仍需突破一些關鍵技術,如在芯片技術方麵,需要先進封裝技術、自主IP技術;高算力芯片係統架構需要突破,並具備高安全工具鏈、高安全操作係統及信息安全;車規認證方麵,功能安全流程、功能安全産品認證、車規可靠性認證、ASPICE軟件認證等一係列核心技術需要一一攻破。
例如,黑芝麻智能華山係列自動駕駛芯片,從完成産品定義開始,流片,封測,車規認證和算法工具鏈ready,功能安全認證到最終客戶驗證、量産上車,經曆瞭超過3年的時間。
麵對這些難題,王平也呼籲道:“從車企的角度,我們希望車企可以給國內的芯片公司更多的機會,通過聯閤開發項目,牽引國産的SoC成為更符閤車企需求的SoC,更多的使用國産化芯片提升供應鏈安全性。同時,支持引導生態打造,鼓勵國內芯片企業、算法公司、Tier 1等企業的強強閤作。”
(校對/Jimmy)