最近幾年，自動(dòng)駕駛的春風(fēng)一浪接著一浪，同時(shí)也帶動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(cè)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(dòng)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(shí)刻，在成立之后的8年時(shí)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(chǎng)，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。

真正讓Mobileye走進(jìn)大眾視野的是因?yàn)槠渑c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(shí)間，特斯拉就推出了自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的初版硬件HW1.0。

但好景不長(zhǎng)，雙方后來的兩年時(shí)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(jí)，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(jì)算平臺(tái)的HW2.0。一年后又發(fā)布了基于英偉達(dá)Drive PX2+計(jì)算平臺(tái)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(shí)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(cè)試成功，四個(gè)月后，第一次試驗(yàn)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(gè)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(gè)晶體管，并且該芯片集成了一個(gè)CPU、一個(gè)GPU、2個(gè)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(jìng)爭(zhēng)力。

02

特斯拉的競(jìng)爭(zhēng)力

與手機(jī)芯片一樣，自研自動(dòng)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(huì)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(jià)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(shì)不會(huì)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(huì)與AMD展開合作，不過這次合作的不是自動(dòng)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(shí)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(yàn)。今年年初，特斯拉公布改款的Model S以及Model X時(shí)，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(dòng)汽車?yán)锩?。這也算是AMD從另一個(gè)方面切入自動(dòng)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(xiàng)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(duì)于Mobileye來說，失去特斯拉在盈利上并沒有太大的影響，因?yàn)樘厮估徽计錉I(yíng)收份額的1%左右。

長(zhǎng)期以來，Mobileye在單目攝像頭方案的ADAS芯片市場(chǎng)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。

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(jì)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(chǎng)占有率約為70%。

目前EyeQ3和EyeQ4是Mobileye在市場(chǎng)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(tái)算力可達(dá)24TOPS，相較上一代EyeQ4平臺(tái)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(gòu)Mobileye之外，英特爾還于去年5月以9億美元的價(jià)格收購(gòu)了以色列城市交通數(shù)據(jù)創(chuàng)企Moovit ，完善自己在自動(dòng)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(dòng)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(jí)芯片運(yùn)算性能提升了7倍。

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(jí)別自動(dòng)駕駛，預(yù)計(jì)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(dòng)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(jí)自動(dòng)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(dòng)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(dòng)駕駛芯片。少了特斯拉似乎對(duì)英偉達(dá)并沒有大的影響。

05

華為入局

自動(dòng)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(yàn)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(dòng)駕駛芯片方面，華為在2018年10月的全連接大會(huì)上推出了 MDC 600 智能駕駛計(jì)算平臺(tái)。該平臺(tái)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」。

昇騰310采用的是臺(tái)積電的12nm制程，最大功耗僅為8W，算力達(dá)16Tops，支持同時(shí)識(shí)別包括車、人、障礙物、交通標(biāo)志在內(nèi)的200個(gè)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(gè)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(gè)支持V2X的多模芯片，可用于汽車端的車聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)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。

據(jù)測(cè)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(guó)產(chǎn)芯的機(jī)會(huì)

或許是受到特斯拉的啟發(fā)，汽車廠商們都開始自研自動(dòng)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(dòng)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(jí)芯片；10月，吉利旗下億咖通與ARM成立自動(dòng)駕駛芯片設(shè)計(jì)公司芯擎科技。

關(guān)于蔚來也有傳言要自研自動(dòng)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(gè)長(zhǎng)期活兒，短期內(nèi)還是要與專業(yè)的自動(dòng)駕駛芯片企業(yè)合作，目前國(guó)內(nèi)的自動(dòng)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(dòng)駕駛芯片——華山二號(hào)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(jì)將在今年Q3提供工程樣片，Q4提供開發(fā)平臺(tái)，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(jì)劃在美國(guó)IPO，籌資規(guī)?？赡芨哌_(dá)10億美元。上個(gè)月，地平線征程5系列芯片流片成功并順利點(diǎn)亮，預(yù)計(jì)將在年內(nèi)發(fā)布，該芯片是地平線第三代車規(guī)級(jí)產(chǎn)品，面向L4級(jí)自動(dòng)駕駛適用范圍。

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(dòng)駕駛和智能交互于一體的全場(chǎng)景整車智能中央計(jì)算芯片。

在合作伙伴上，理想在上個(gè)月發(fā)布的新車上搭載了兩顆地平線“征程3”自動(dòng)駕駛芯片，而在此之前，理想一直采用的是相對(duì)封閉的Mobileye芯片方案。目前，征程2、征程3已在長(zhǎng)安、長(zhǎng)城、嵐圖、廣汽、江淮、理想、奇瑞、上汽等多家中國(guó)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(dòng)駕駛已經(jīng)成為芯片巨頭們的下一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)，在這場(chǎng)爭(zhēng)奪戰(zhàn)中，造芯新勢(shì)力與傳統(tǒng)芯片廠商的差距并不會(huì)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(dòng)駕駛領(lǐng)域的企業(yè)，反倒做出了一些成績(jī)，如果真的說芯片突圍，那么自動(dòng)駕駛領(lǐng)域或許是一個(gè)很好的突破口。

另一方面，作為車企來說，尤其一些造車新勢(shì)力，想一步跨入自動(dòng)駕駛芯片領(lǐng)域并不容易。因?yàn)樾酒瑘F(tuán)隊(duì)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(gè)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(duì)于車企來說投資發(fā)展本土的芯片企業(yè)或許是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

原文標(biāo)題：芯片巨頭們的下一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)

文章出處：【微信公眾號(hào)：中科院半導(dǎo)體所】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

責(zé)任編輯：haq