三巨头争霸自动驾驶芯片

　　本文来自格隆汇专栏：半导体行业观察，作者：杜芹

　　过去的一年里，整个行业已经敏锐地意识到芯片制造商和汽车制造商之间的关系，以及现代汽车对半导体技术的依赖程度。在整个汽车半导体需求的转变下，自动驾驶争霸赛愈演愈烈，特斯拉携带自研芯片率先攻占自动驾驶领地，没有芯片的汽车厂商开始纷纷选择阵营，与芯片供应商绑定，签订长期合约，有的汽车厂甚至“甘愿”被芯片厂抽成。所有这些都是为了在即将到来的自动驾驶时代保持竞争力。而在自动驾驶芯片这个沙场，已呈现由高通、英伟达、Mobieye为首的三分天下的局面。

　　高通自动驾驶势头来临

　　在手机芯片称霸一方的高通，如今已将竞争之势蔓延到汽车行业。而且手机市场的增长空间逐渐放缓，面对来势汹汹的智能汽车，高通自然不会错过这么大一个市场。为此，高通推出了骁龙汽车平台，将其称之为是骁龙数字底盘(Snapdragon Digital Chassis)。

　　Digital Chassis包括Snapdragon Ride、骁龙汽车连接(Snapdragon Auto Connectivity)、骁龙座舱(Snapdragon Cockpit)，以及用于软件服务和升级的骁龙汽车到云服务(Car-to-Cloud)。其中骁龙 Ride平台主要用来开发高级驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶(AD)系统，在今年4月高通完成了对Arriver的收购，提升了在自动驾驶系统ADAS上的能力。Digital Chassis包含了高通在人工智能、无线和低功耗高性能异构计算方面的专长，并结合了该公司在构建灵活、可伸缩和开放生态系统方面的成功经验。骁龙Digital Chassis平台具有将单个平台组件与附加硬件和软件技术相结合的灵活性。

　　我们都知道，高通的智能做舱芯片已经早早完成了第一轮市场抢占，现在许多知名的新汽车厂客户还在源源不断的拥抱高通。

　　2022年1月，高通和雷诺宣布将扩大合作，利用骁龙数字底盘装备为即将推出的雷诺下一代车辆配备最新互联和智能解决方案。

　　2022年4月14日，Stellantis NV与高通宣布合作，高通将为Stellantis的14个标志性汽车品牌的数百万辆汽车提供丰富的车载体验，从玛莎拉蒂开始。Stellantis将使用下一代骁龙Cockpit平台为STLA SmartCockpit的车载通信和信息娱乐系统提供动力，该系统正在与亚马逊和富士康共同设计和制造。

　　2022年1月4日，高通与本田宣布合作，本田将采用高通第三代骁龙Cockpit平台为新车带来先进的数字化车内功能。第三代晓龙座舱平台旨在支持下一代汽车的高级功能所需的更高水平的计算和智能，包括用于车内虚拟辅助的高度直观的AI体验、车辆与司机之间的自然互动，以及情境安全用例。

　　2022年2月，法拉利与高通宣布战略技术合作，高通将作为法拉利即将推出的法拉利公路车的系统解决方案提供商，以及法拉利车队一级方程式车队和法拉利电子竞技车队的高级合作伙伴。基于此次合作，高通技术公司及其合作伙伴也将与法拉利共同设计、开发和整合法拉利的数字座舱。

　　而在自动驾驶领域，高通的步伐也在逐渐加快，骁龙 Ride自2020年1月推出以来，就获得了一众全球汽车制造商和一级供应商的青睐。来到2022年，汽车厂与高通的合作变得更为密切，不少座舱芯片客户逐渐过渡升级到自动驾驶领域。

　　通用汽车一直与高通合作，使用高通的智能座舱芯片，该芯片可以运行汽车级操作系统，用于实现车辆速度计和仪表板内信息娱乐(信息和娱乐)系统等功能。2021年，两家公司宣布加强了合作，通用汽车将开始整合高通的自动驾驶辅助系统芯片，以实现自适应巡航控制和车道变换辅助等功能。

　　高通还是宝马的合作对象。2022年3月，高通和宝马签署了一项战略合作协议，两家将重点共同开发下一代自动驾驶技术，范围从新车评估计划 (NCAP)、 L2-L3级高级驾驶辅助系统。软件功能的共同开发是基于目前与BMW iX于2021年首发的BMW自动驾驶软件栈。

　　2022年5月，大众宣布自2026年起，旗下所有品牌将采用高通的自动驾驶芯片，从高通采购芯片，与博世共同开发自动驾驶系统，并邀请博世参与采用高通晶片的决策，以利联合开发的自驾系统与芯片紧密配合。契约将持续至2031年，总额高达10亿欧元，首批芯片将于2025年交货。打造汽车希望能够掌握更多研发主导权，最终能仿效苹果公司开发设计自家芯片。大众汽车CEO Herbert Diess在LinkedIn上表示：“我们将从高通公司获得旨在实现4级辅助和自动驾驶功能的SoC，高通公司是拥有超过140,000项专利的芯片设计专家。”

　　如此多汽车厂商纷纷拥抱高通的骁龙汽车平台，也表明了该平台的发展势头日益强劲。按照这样的发展势头，未来高通的自动驾驶芯片或将超过智能座舱的业务。2021年高通的汽车业务年收入10.19亿美元，比2020年的7.09亿美金同比增幅43.7%。2022年第二财季汽车收入3.4亿美元，同比增长41%。但高通预测未来汽车行业的营收将超过160亿美元。

　　图源：高通财报

　　英伟达：Orin芯片助其横扫ADAS

　　英伟达作为AI领域的王者，在自动驾驶领域也是占据先天优势。如果说此前英伟达的汽车平台Parker和XaVier一直不温不火的话，那么Orin的发布则将英伟达带入下一个自动驾驶的高地。有了这个芯片组和配套的软件平台，英伟达承诺了完全自动驾驶的能力。

　　图源：英伟达

　　英伟达的Orin芯片单芯片算力254TOPs，几乎是英伟达之前的Xavier芯片(30 万亿次运算)的7倍，也超过了特斯拉的FSD计算芯片(144万亿次)。作为一个开放的软件定义平台，DRIVE AGX Orin能够赋力从L2级到L5级完全自动驾驶汽车开发的兼容架构平台，帮助OEM开发大型复杂的软件产品系列。搭载Orin芯片的NVIDIA DRIVE Hyperion 8 是用于完全自动驾驶系统的计算机架构和传感器组。

　　英伟达的下一代SoC 将是Atlan，将实现 1,000 TOPS的计算性能，它具有数据中心技术的性能、安全性和安全性。预计上市时间为2024年，它将与DRIVE Hyperion平台兼容。

　　而就当下来说，Orin芯片确实为英伟达带来了不少自动驾驶订单。在今年GTC大会上，黄仁勋放下豪言，预计公司未来六年内提供110亿美元的汽车技术订单，英伟达表示已有25家电动汽车制造商正在采用Orin芯片。

　　英伟达早在2020年就与奔驰签订了限制性契约，规定自2024年起，配有联合开发自驾系统之奔驰汽车上市后，英伟达将向奔驰汽车收取营收40%以上的费用。

　　2021年4月，沃尔沃深化与英伟达的合作，将使用英伟达DRIVE Orin片上系统 (SoC) 技术为下一代沃尔沃车型的自动驾驶计算机提供动力。第一款采用Orin SoC的汽车是沃尔沃XC90，将于2022年发布。早在2018 年，沃尔沃汽车SPA2上使用了英伟达的DRIVE Xavier SoC技术。

　　2022年2月，捷豹路虎表示，到2025年，其所有汽车都将配备英伟达的Drive Hyperion 平台。Hyperion是英伟达Drive平台的最新版本，允许汽车制造商定制自己的驾驶功能。

　　尤为值得一提的是，当前，大多数EV车型都在进行价格战，ADAS以及快速充电和续航里程等功能是高端电动汽车领域的“关键差异化因素”。所以电动汽车也成为ADAS的早期技术采用者，英伟达则是中国电动汽车制造商之间激烈竞争的受益者。中国的电动汽车厂商基本都已拥抱英伟达，小鹏(G9 SUV)、蔚来(ET 7)和理想(L9 SUV)都正在使用Orin，据了解，蔚来的ET7使用四个 Orin SoC;理想的新车型将于2022年开始生产。从2023年开始，比亚迪的汽车也将搭载 Orin 芯片。

　　此外，还有一大波创新创业公司也加入了英伟达DRIVE Hyperion的生态系统，包括DeepRoute、Pegasus、UPower和WeRide，而豪华电动汽车制造商Lucid Motors宣布其自动驾驶系统也是基于NVIDIA DRIVE构建的，去年，Lucid Air 击败了续航里程最长的特斯拉汽车。

　　Mobileye坐拥强大的汽车驾驶数据库

　　Mobileye成立于1999 年，主要开发用于驾驶辅助系统的AI计算机视觉算法。该公司于 2017年被英特尔以153亿美元的价格收购，这是当时以色列有史以来最大的一笔收购。去年12月，英特尔宣布打算通过首次公开募股 (IPO)于今年年中在美国上市，目前该上市计划正在秘密进行中。

　　Mobileye在自动驾驶上的优势在于，首先其在ADAS方面有着悠久的历史，Mobileye坐拥价值约200 PB的驾驶视频数据，相当于25年真实驾驶的1600万个1分钟驾驶剪辑，大规模数据收集是构建自动驾驶所需的强大计算机视觉引擎的核心。Mobileye最先进的计算机视觉与功能极其强大的自然语言模型相结合，可以对Mobileye的200 PB数据进行硬挖掘，即使在极其罕见的条件和场景下也能在几秒钟内提供数千个结果。这有助于自动驾驶汽车和最先进的计算机视觉系统处理边缘情况，从而实现针对自动驾驶车辆的非常高的平均故障间隔时间 (MTBF)。Mobileye相信自动驾驶本质上是具有更好的MTBF(平均故障间隔时间)的ADAS。

　　Mobileye 的200PB驾驶数据库一角

　　(图源：Mobileye)

　　而且背靠英特尔这棵大树，Mobileye拥有生产定制处理器的顶级能力，他们还使用英特尔的硅光子学和其他资源来生成新的高性能激光雷达和成像雷达。Mobileye以构建带有摄像头(和可选雷达)的ADAS而闻名。

　　Mobileye于2004年首次推出用于ADAS的EyeQ芯片，目前EyeQ芯片出货已有1亿颗。现在已有188种车型的约1亿辆汽车使用 Mobileye 技术，包括大众、福特、本田和宝马等汽车制造商都是其客户。

　　从财报来看，2021年Mobileye的收入约为14亿美元，同比增长40%。据“华尔街日报”报道，该公司的技术需求有所增加，今年年初搭配其芯片的车辆数量约为5000万辆，高于2021年的约 3700万辆。

　　Mobileye在2022年推出了新型EyeQ Ultra，它专为自动驾驶而生。据 Mobileye 称，EyeQ Ultra采用5nm工艺，将10个EyeQ5的处理能力集成在一个封装中。但是其芯片的计算能力似乎略逊色于英伟达，EyeQ Ultra芯片具有170 TOPS，包括12个RISC内核、256 gigaflops、许多GPU 和加速器内核等等，功耗不到100 瓦，可以“处理 4 级(L4)自动驾驶的所有需求和应用”，而无需将多个系统集成在一起的计算能力和成本，解决两个行业面临的重大挑战。EyeQ Ultra预计将在 2025 年全面投产。

　　图源：Mobileye

　　Mobileye 还还推出了其最新一代芯片EyeQ6：EyeQ6L和EyeQ6H，采用7nm工艺，能用于ADAS L2，预计将于 2023 年年中开始生产。该芯片已与大众和福特就地图技术达成扩展协议，以及与吉利达成新协议，到2024年推出全电动 L4 级自动化汽车。

　　2022年4月，据以色列新闻报道，Mobileye的自动驾驶机器人出租车准备在以色列推出。Mobileye发布了一段新视频，展示了其自主机器人出租车独特的交通传感能力，因为它可以像人类一样精确地导航到耶路撒冷的多个目的地。

　　结语

　　自动驾驶汽车的兴起正在改变对汽车芯片的需求，为了应对未来的变化并成为市场领导者，汽车和半导体公司都必须了解新的和未来的自动驾驶技术对芯片需求的影响。在新形势下，芯片供应商、汽车制造商和Tier 1之间的合作将至关重要。