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2021年01月07日 | 自动驾驶芯片领域谁才是「最强王者」？
2021-01-07 来源：雅斯顿
中国「缺芯」之困境正呈愈演愈烈之势。在12月初时，就有媒体报道称上汽大众和一汽大众因为芯片断供而陆续进入了停产状态。随后大众汽车集团回应称，虽然芯片供应受到影响，但情况并没有传闻中严重，目前正在寻求解决方法。可无论如何回应，一个不容忽视的事实是，全球芯片供应紧张之火，已经蔓延到了汽车行业。
汽车芯片是新能源汽车实现智能化和电动化的核心硬件，而自动驾驶又代表着汽车行业的未来，所以我们有必要了解下，在自动驾驶芯片领域，目前国内外实力较强的车载AI芯片厂商究竟是哪些？技术又强在哪里？知己知彼方能百战不殆。
先说结论，在自动驾驶芯片领域，技术路线众多，厂商背景也相对多元，英伟达（NIVDIA）和英特尔Mobileye是业内公认的两大芯片巨头，所以它们俩一定榜上有名，特斯拉是个例外，国内实力较强的厂商则是华为、地平线、黑芝麻等。
为何说这几家实力最强？它们的产品有何突出亮点？一般而言，车载AI芯片的对比无非就是从算力、能效比、软硬件耦合度、平台开放度、产品时间规划、芯片功能实现等几个维度来入手。
算力与能效比
算力和能效比是芯片最核心的竞争力。高算力就代表能够更快地完成AI计算，而高能效比则表示可以用更少的能量完成计算，如此一来便可以更高效稳定地实现自动驾驶。这也就很好理解，为何这几年英伟达、英特尔公司都先后针对高级自动驾驶推出了高算力（100TOPS以上）主控芯片。英伟达的Orin芯片以200TOPS的算力水平遥遥领先，其Xavier芯片（30TOPS）则是现在市面上已经量产的芯片中算力最高的芯片之一。
我国的华为MDC600、黑芝麻科技华山二号等芯片算力也均达到100TOPS以上，均可满足L3级别以上自动驾驶需求。（在算力方面，行业一般认为，L2级需要的计算力在10TOPS以下，L3级需要30-60TOPS，L4级需要超过100TOPS，L5级需要超过1000TOPS。）
Mobileye的EyeQ5算力虽然仅有24TOPS，但其能效比达到了2.4（能效比越大，节省的电能就越多），同时，硬件与软件的高度耦合也使得Mobileye在芯片算力并不高的情况下却能表现出不俗的自动驾驶能力。所以优秀的芯片不仅需要在算力方面拥有强大的竞争力，还要兼顾到能效比。因为高能效比的芯片不仅能够为汽车节约大量的电力，还能产生更少的热能，有助于芯片模组的散热与高性能稳定运行。
中国公司地平线与黑芝麻科技计划于未来2年内推出的征程5和华山二号A1000的能效比分别达到了5和6TOPS/W，远远领先其他竞争者。英伟达虽然算力强大，但低能效比却一直饱受诟病，但其DRIVE AGX Orin解决方案能效比却达到了2.7，算力达到惊人的2000TOPS，基本满足L5级别要求，不可谓不强大。
软硬件耦合度
软硬件耦合度的高低对芯片效率的发挥有非常重要的影响。高度耦合的软硬件一般拥有更高的计算效率，但同时也限制了下游厂商在自动驾驶领域开发的自由度，譬如Mobileye。不过据悉Mobileye EyeQ5芯片会提供两个不同的版本，一个封闭版（已率先与麦格纳合作面市），一个开放版（会在宝马iX新车上率先搭载），可以支持第三方进行编程操作。但具体效果如何，还是要看最终表现。
软硬件耦合度低时，下游厂商便可拥有更高的自由度与灵活性，但这一灵活性带来的弊端就是如果软硬件之间没有形成有效的契合，芯片的表现可能会大打折扣，同时也会对驾驶系统的稳定性造成影响。不过在自动驾驶时代，数据往往是一家公司的核心竞争力，没有任何一家厂商愿意将核心数据与算法拱手相让，因此，也有越来越多的厂商都倾向于选择高度开放的企业，譬如英伟达。
英伟达开发的NVIDIA DRIVE平台提供从底层运算、操作系统层以及应用层在内的全套可定制的解决方案，下游公司可在其平台上开发自己的自动驾驶程序并拥有自有数据，自由度较高。除此以外，国内地平线的定位在二者之间，可提供具有开放性的计算平台和软件算法；黑芝麻则与英伟达类似，集中精力提升硬件性能，将软件与算法的设计工作开放给了主机厂；华为拥有自研芯片与开发平台，对外提供完整的解决方案，软硬件耦合度偏高。
产品时间规划
实验室内研发出的产品性能再高，无法量产的话离真正普及就还有很长段路要走，更别谈如何抢占市场了。因此，在这个关键时期，各个厂商都在加速器芯片设计与量产进度。
国外以英伟达和Mobileye为首的自动驾驶芯片公司在推出时间上占有明显优势。Mobileye计划于2021年3月推出EyeQ5芯片，实现L3以上级别自动驾驶；英伟达于2019年量产Xavier芯片，已取得极大的市场收益，公司还计划于2022年提前一年量产Orin芯片，并与理想汽车合作推出L4级别的自动驾驶。
国内芯片厂商自然也紧随其后，以黑芝麻智能科技为例，公司在2019年底推出华山A500芯片，2020年实现了量产，又在2020年6月推出华山二号A1000并计划于今年量产，两个产品推出相隔时间不到300天。
另外在ADAS功能实现度上，目前来看，Mobileye的EyeQ5与英伟达的Xavier在同一代系芯片中可实现功能最多、表现最好。在ISO26262车规级认证上，EyeQ5与Orin的等级最高，均达到了ASIL-D级别；国产企业中，华为的Ascend 310解决方案也达到了ASIL-D级别，黑芝麻科技的华山A1000系统整体通过ASIL-D级别。
雅斯顿小结
芯片的短缺，让中国汽车业更加深刻地意识到将核心技术掌握在自己手中的重要性。所以虽然现在中国企业在这一方面与国际前沿还有一定距离，但我们正奋起直追，而且已经取得了一些成绩，差距在缩短。
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