2020年被視為自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵之年。近日，Waymo在美開放沒有安全員的無人駕駛出租車服務(wù)，再次引發(fā)了市場(chǎng)對(duì)于自動(dòng)駕駛發(fā)展的關(guān)注。
自動(dòng)駕駛，似乎越來越觸手可及。特斯拉CEO埃隆·馬斯克也稱將推出FSD(完全自動(dòng)駕駛)測(cè)試版軟件，其多次宣稱的特斯拉將在2020年實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛的預(yù)言或?qū)⒙涞亍?/p>
自動(dòng)駕駛的每次進(jìn)化都意味著技術(shù)的一次革新，而芯片則在其中扮演著心臟、大腦、發(fā)動(dòng)機(jī)的角色。“過去十年的創(chuàng)新集中在手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈，未來十年最集中的創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)則在智能汽車領(lǐng)域，包括上游核心的芯片、傳感器到整車、系統(tǒng)軟件應(yīng)用服務(wù)等，而芯片是其中最為重要的技術(shù)創(chuàng)新。”黑芝麻智能科技CMO楊宇欣對(duì)搜狐科技表示。
隨著智能汽車時(shí)代加速到來，自動(dòng)駕駛芯片行業(yè)越發(fā)熱鬧，無論是英特爾、英偉達(dá)等傳統(tǒng)廠家以及走向自研的特斯拉，還是華為、阿里等國(guó)內(nèi)科技巨頭以及一批初創(chuàng)企業(yè)，都紛紛卡位這場(chǎng)關(guān)于自動(dòng)駕駛未來的芯片爭(zhēng)奪戰(zhàn)。
不過，國(guó)外廠商仍占據(jù)領(lǐng)先地位，擁有本土優(yōu)勢(shì)的國(guó)產(chǎn)廠商，則在奮力闖入這個(gè)國(guó)內(nèi)幾乎空白的無人區(qū)意圖突圍。業(yè)內(nèi)看好國(guó)內(nèi)自動(dòng)駕駛芯片市場(chǎng)前景，并判斷將由少數(shù)企業(yè)通吃，但擺在他們面前的還有很多挑戰(zhàn)。
國(guó)產(chǎn)廠商開始崛起
如果說激光雷達(dá)等傳感器是自動(dòng)駕駛的眼睛，芯片則是自動(dòng)駕駛的大腦。楊宇欣提到，軟件定義汽車的前提是需要有一個(gè)強(qiáng)大的計(jì)算平臺(tái)支撐，否則軟件無法做到不斷升級(jí)，而芯片決定了硬件性能及功能的邊界。
不過，目前已商用的自動(dòng)駕駛芯片基本處于高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)階段，可實(shí)現(xiàn)L1-L2輔助駕駛和半自動(dòng)駕駛(部分宣稱可實(shí)現(xiàn)L3功能)，而面向L4-L5自動(dòng)駕駛的芯片離規(guī)?；逃萌杂芯嚯x。
數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)汽車產(chǎn)銷量占全球三分之一，但汽車半導(dǎo)體自給率低于3%，車規(guī)級(jí)芯片幾乎是空白，核心芯片高度依賴進(jìn)口。自動(dòng)駕駛芯片同樣由國(guó)外主導(dǎo)，英特爾、英偉達(dá)憑借產(chǎn)業(yè)并購(gòu)和技術(shù)積累，形成雙雄爭(zhēng)霸局面，恩智浦、德州儀器等傳統(tǒng)汽車芯片廠商，高通等老牌電子消費(fèi)芯片公司，以及谷歌等互聯(lián)網(wǎng)巨頭積極入局，特斯拉則是攪動(dòng)市場(chǎng)的“大鯰魚”。
來不及造，就買買買，英特爾在自動(dòng)駕駛芯片領(lǐng)域的布局主要通過并購(gòu)?fù)瓿伞?015年英特爾以167億美元收購(gòu)FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)巨頭Altera，2017年又以153億美元收購(gòu)了以色列公司Mobileye，形成了比較完整的自動(dòng)駕駛解決方案。
Mobileye的核心優(yōu)勢(shì)是EyeQ系列專用芯片(ASIC)，目前已發(fā)展到第五代(EyeQ5)，可滿足L4/L5自動(dòng)駕駛能力需求，寶馬將率先裝車并于明年投放。目前，EyeQ系列芯片已賣出5400萬枚，被搭載在全球超過5000萬輛汽車上，占據(jù)了全球70%的視覺ADAS市場(chǎng)份額。
不同于英特爾，英偉達(dá)主要憑借GPU優(yōu)勢(shì)切入，而雙方在關(guān)于誰家芯片更加強(qiáng)大上也打過不少嘴仗。英偉達(dá)先后推出過DrivePX、DrivePX2系列，最新一代自動(dòng)駕駛處理器Drive Xavier則可以滿足L3/L4自動(dòng)駕駛的計(jì)算需求，擁有超過300個(gè)合作伙伴。英偉達(dá)還計(jì)劃于2022年正式投產(chǎn)7nm工藝的Orin系統(tǒng)級(jí)芯片，并已與小鵬與理想等達(dá)成合作。
攪動(dòng)行業(yè)的則是特斯拉，其是第一個(gè)投入主控芯片開發(fā)的車廠。特斯拉曾先后采用過Mobileye和英偉達(dá)的產(chǎn)品，但2017年馬斯克決定親自下場(chǎng)，并于2019年4月推出自研主控芯片F(xiàn)SD并搭載量產(chǎn)。彼時(shí)馬斯克在發(fā)布會(huì)上瘋狂吐槽英偉達(dá)，英偉達(dá)雖然不滿，卻無法回?fù)簟?/p>
在國(guó)內(nèi)，造車新勢(shì)力蔚來也傳出計(jì)劃自研自動(dòng)駕駛芯片的消息，華為、阿里等也在加緊布局這一領(lǐng)域。華為定位于汽車增量零部件供應(yīng)商，其基于昇騰系列AI芯片自研的MDC智能駕駛平臺(tái)最高已能支持L4自動(dòng)駕駛算力需求，并在不久前的北京車展上大秀肌肉。阿里以L4自動(dòng)駕駛為切入點(diǎn)，旗下平頭哥推出了適用于自動(dòng)駕駛的芯片玄鐵910等。
國(guó)內(nèi)初創(chuàng)公司也是一股重要力量。如地平線已推出三款A(yù)I芯片，征程2已搭載長(zhǎng)安汽車和奇瑞螞蟻進(jìn)入量產(chǎn)階段，北京車展上發(fā)布的征程3則可支持ADAS、智能座艙、自動(dòng)泊車輔助、高級(jí)別自動(dòng)駕駛及眾包高精地圖定位等場(chǎng)景，地平線還計(jì)劃推出面向高等級(jí)自動(dòng)駕駛場(chǎng)景的征程5和征程6。
另一家亮相北京車展的黑芝麻智能科技也已推出三款芯片，可覆蓋L2-L4自動(dòng)駕駛級(jí)別場(chǎng)景，并打造了基于華山A1000芯片的FAD全自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)，官方稱在功耗和能效比等指標(biāo)上可對(duì)標(biāo)英偉達(dá)和特斯拉。楊宇欣表示，華山A1000芯片最快將于明年底實(shí)現(xiàn)小批量車裝量產(chǎn)。
在智能駕駛升級(jí)機(jī)遇下，芯片廠商的重要性不斷凸顯，這也吸引資本關(guān)注。今年9月底，2018年成立的芯馳科技完成5億元A輪融資，和利資本領(lǐng)投，經(jīng)緯中國(guó)、聯(lián)想創(chuàng)投、紅杉中國(guó)等老股東再加碼。目前，芯馳科技針對(duì)智能座艙、智能駕駛、中央網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用已發(fā)布三款車載芯片，預(yù)計(jì)明年上半年會(huì)推出第一個(gè)量產(chǎn)車型。
成立于2017年的黑芝麻智能科技已完成三輪融資，而2015年成立的地平線則已獲得六輪融資，估值超過30億美元，背后不乏高瓴、紅杉、真格基金、創(chuàng)新工場(chǎng)、金沙江創(chuàng)投、晨興資本，以及廣汽資本、英特爾資本等知名機(jī)構(gòu)身影。
在自動(dòng)駕駛芯片領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)廠商正在崛起，但相較國(guó)外，仍存在明顯差距，尤其是在量產(chǎn)規(guī)模上。地平線副總裁兼智能駕駛產(chǎn)品線總經(jīng)理張玉峰在接受搜狐科技采訪時(shí)表示，自動(dòng)駕駛量產(chǎn)的規(guī)模和速度很關(guān)鍵，對(duì)比特斯拉，傳統(tǒng)廠商之前的速度都普遍較慢。
不過，他認(rèn)為，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)發(fā)展會(huì)更快，企業(yè)求變的決心和速度都挺強(qiáng)。據(jù)了解，今年是地平線芯片量產(chǎn)的元年，張玉峰預(yù)計(jì)全年出貨量達(dá)到15萬片，明年將接近百萬級(jí)，從速度和規(guī)模上來講，賦能主機(jī)廠有望趕超特斯拉。
“智能駕駛是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，大家起點(diǎn)都差不多，且中國(guó)市場(chǎng)對(duì)創(chuàng)新技術(shù)的接受程度更積極，技術(shù)演進(jìn)路線和速度也較快，芯片在市場(chǎng)驗(yàn)證的周期更短。”楊宇欣認(rèn)為，中國(guó)市場(chǎng)會(huì)更大，機(jī)會(huì)會(huì)更多，后勁會(huì)更足，成熟度也會(huì)很快趕超國(guó)外。
機(jī)遇背后的諸多挑戰(zhàn)
雖然規(guī)模上落后不少，但自動(dòng)駕駛升級(jí)將帶來可觀的市場(chǎng)前景。麥肯錫此前發(fā)布的一份研究報(bào)告顯示，中國(guó)未來很可能成為全球最大的自動(dòng)駕駛市場(chǎng)。
Mobileye首席執(zhí)行官Ammon Shashua此前在接受采訪時(shí)預(yù)計(jì)，到2030年將有10%的私家車搭載L4及以上自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，芯片供應(yīng)商將成為產(chǎn)業(yè)鏈中難以替代的核心環(huán)節(jié)。中國(guó)汽車工程協(xié)會(huì)發(fā)布的無人駕駛技術(shù)路線圖顯示，2026年-2030年每輛車均配備無人駕駛或輔助駕駛系統(tǒng)。
這將給自動(dòng)駕駛芯片供應(yīng)商帶來實(shí)實(shí)在在的需求。據(jù)IHS預(yù)測(cè)，2025年中國(guó)汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)將達(dá)到1200億元，如加上自動(dòng)駕駛相關(guān)需求，市場(chǎng)空間將達(dá)到1700億元。
不過，國(guó)內(nèi)廠商若想做大做強(qiáng)，選擇哪種模式至關(guān)重要。Mobileye或是個(gè)借鑒，其提供的是將芯片算法捆的軟硬一體化方案，車企沒法自己寫算法。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，Mobileye在自動(dòng)駕駛時(shí)代已經(jīng)落后，封閉模式難以滿足客戶升級(jí)迭代需求，這也是特斯拉結(jié)束與其合作的重要原因。Mobileye后來也意識(shí)到這種弊端，開始在EyeQ5的開發(fā)中嘗試走向開放。
“傳統(tǒng)的合作模式意味著很難快速地實(shí)現(xiàn)軟件算法的迭代，封閉模式會(huì)成為軟件定義汽車模式的阻力。”張玉峰表示，車廠需要差異化、定制化的能力，封閉模式難以滿足智能化時(shí)代下對(duì)于速度和質(zhì)量的要求，這將驅(qū)動(dòng)行業(yè)越來越走向開放，一級(jí)供應(yīng)商(Tier 1)和二級(jí)供應(yīng)商(Tier 2)的邊界會(huì)有一定的模糊化。
同時(shí)，在軟件定義汽車的模式下，主機(jī)廠要想實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)閉環(huán)，完成軟件迭代，要么自建能力，要么選擇跟合作伙伴共建，這將會(huì)是行業(yè)大勢(shì)。
但這將使得地平線、黑芝麻智能科技這樣的Tier 2面臨更多挑戰(zhàn)。楊宇欣認(rèn)為，車廠希望更多主導(dǎo)未來技術(shù)走向，參與產(chǎn)品定義，這對(duì)供應(yīng)商在工具鏈支持、技術(shù)團(tuán)隊(duì)支持、需求反饋等方面提出更高要求，同時(shí)很多技術(shù)方向需要直接面向車廠溝通，因此在技術(shù)的演進(jìn)方面只有走在前面才能保證不被淘汰。
同時(shí)，隨著人工智能的發(fā)展，芯片也開始更多增加深度學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，但如何在人工智能算法模型和芯片架構(gòu)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)上更好適配，目前國(guó)內(nèi)也處于探索期，技術(shù)路線也并未達(dá)成統(tǒng)一。從國(guó)外來看，英偉達(dá)以GPU為主，采用CPU+GPU異構(gòu)設(shè)計(jì)，AI算力強(qiáng)大，英特爾的方案是ASIC+FPGA，也有單獨(dú)選擇具備可擴(kuò)展性的FPGA，此前傳出要被AMD收購(gòu)的賽靈思即為自動(dòng)駕駛FPGA芯片巨頭。
地平線和黑芝麻智能科技等選擇了另外一條路，他們是ASIC的擁躉者。楊宇欣認(rèn)為，通用芯片會(huì)犧牲效率，F(xiàn)PGA難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，而ASIC針對(duì)汽車場(chǎng)景進(jìn)行了專門優(yōu)化，沒有過多冗余部分，性能更優(yōu)，且汽車市場(chǎng)足夠大，ASIC會(huì)成為主流。不少機(jī)構(gòu)也判斷，ASIC在成本和性能上更優(yōu)，預(yù)計(jì)會(huì)成為自動(dòng)駕駛芯片主流模式，但市場(chǎng)還需進(jìn)一步開拓。
此外，自動(dòng)駕駛芯片需要考慮的產(chǎn)品因素更多。芯馳科技CEO仇雨菁此前指出，消費(fèi)類芯片主要看性能、功耗、價(jià)格三個(gè)維度，而汽車芯片還要考慮安全性、可靠性和耐久性三個(gè)維度。
由于涉及到人身安全問題，自動(dòng)駕駛芯片對(duì)寬溫、濕度、穩(wěn)定性等方面的要求非常高，相較消費(fèi)電子芯片更加復(fù)雜，從IP選擇、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)都有嚴(yán)格要求，市場(chǎng)周期也更長(zhǎng)，做出來可能兩三年后才能量產(chǎn)，有的還需進(jìn)行車規(guī)級(jí)認(rèn)證。目前，車規(guī)級(jí)芯片需要經(jīng)過可靠性標(biāo)準(zhǔn)AEC-Q100、質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)ISO/TS 16949、功能安全標(biāo)準(zhǔn)ISO26262等認(rèn)證，這又是一大門檻。
“車規(guī)級(jí)認(rèn)證算是行業(yè)壁壘，市場(chǎng)上真正有這方面經(jīng)驗(yàn)的人才不多，工作量比較大，前期投入較高，時(shí)間至少需要一年。”但張玉峰表示，這種投入是值得的，因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)可靠性、一致性等相關(guān)問題，對(duì)駕駛安全和企業(yè)來說都可能是致命的。近年來特斯拉頻發(fā)的交通事故以及近期理想汽車的追尾事件都讓大眾對(duì)自動(dòng)駕駛的安全性心存擔(dān)憂。
此外，自動(dòng)駕駛芯片的成本和價(jià)格也是影響其普及和量產(chǎn)的因素，畢竟“做芯片九死一生”，車規(guī)級(jí)要求無疑又讓芯片研發(fā)難度提升了一個(gè)臺(tái)階。據(jù)了解，車規(guī)級(jí)芯片初始研發(fā)往往需要千萬級(jí)美元資金的投入，整個(gè)過程需要儲(chǔ)備億級(jí)美元的資金。
張玉峰認(rèn)為，隨著自動(dòng)駕駛級(jí)別提升，芯片單價(jià)肯定會(huì)往上走，但在整套系統(tǒng)中的成本占比不會(huì)特別高，算法軟件的分量會(huì)越來越重。以特斯拉來看，其Autopilot Hardware 3.0系統(tǒng)預(yù)裝價(jià)格為4.6萬元，在特斯拉Model3 接近20萬元的整車成本中占比約為23%(實(shí)際占比更低)，而市場(chǎng)有報(bào)告預(yù)測(cè)Model3的電子系統(tǒng)在2030年的成本比重預(yù)計(jì)將達(dá)到45%，這與包括芯片等在內(nèi)的軟硬件的優(yōu)化升級(jí)密不可分。
實(shí)現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)可能是降低成本的關(guān)鍵因素。楊宇欣表示，大公司因?yàn)榱慷?，在芯片成本方面可能更有?yōu)勢(shì)，但初創(chuàng)公司會(huì)有更靈活的價(jià)格策略。他還稱，車規(guī)級(jí)芯片認(rèn)證門檻高，技術(shù)門檻也高，一旦打入產(chǎn)業(yè)鏈因替換成本高，車廠不愿意隨便更換，所以市場(chǎng)會(huì)越做越大，基本上會(huì)形成贏者通吃的局面。
對(duì)于未來的市場(chǎng)格局，張玉峰也判斷，自動(dòng)駕駛芯片本身有較高壁壘，同時(shí)需要規(guī)?；瘉硗苿?dòng)行業(yè)健康快速發(fā)展，未來可能只會(huì)有少數(shù)幾家企業(yè)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。
但這個(gè)市場(chǎng)何時(shí)會(huì)迎來爆發(fā)，將很大程度取決于自動(dòng)駕駛汽車量產(chǎn)的規(guī)模和速度。而對(duì)于闖入國(guó)內(nèi)自動(dòng)駕駛芯片領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)廠商來說，沖刺的時(shí)機(jī)正在來臨。
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