性能更強勁，定制更靈活，誰是CES上汽車芯片贏家
撰文 / 錢亞光
編輯 / 劉寶華
設計 / 師玉超
隨著產(chǎn)業(yè)鏈各家大廠相繼加入，汽車電動化、智能化的未來技術(shù)走向也愈發(fā)受到矚目。在剛剛過去的2021年，汽車芯片
據(jù)韓國汽車研究所的數(shù)據(jù)顯示，全球主要汽車半導體生產(chǎn)企業(yè)的累計訂單已經(jīng)超過2022年全年半導體產(chǎn)能的30%，這些企業(yè)不得不開始接受2023年的訂單。也就是說，2022年全球主要汽車制造商的累計半導體芯片訂單已經(jīng)超過半導體芯片的產(chǎn)能，芯片短缺還將持續(xù)。
全球主要汽車制造商也開始在半導體技術(shù)、國際化、供應鏈管理等方面展開合作。有的車企通過用通用芯片替換定制芯片來確保供應靈活性，有的車企通過與芯片企業(yè)進行戰(zhàn)略合作進行技術(shù)垂直整合，應對日益增長的半導體需求。
汽車半導體產(chǎn)業(yè)計劃重點投資開發(fā)下一代半導體，并正在擴大批量生產(chǎn)，解決半導體供應短缺的問題。除了少數(shù)高性能半導體芯片，常規(guī)的半導體芯片依然長期短缺。
在自動駕駛和“元宇宙”概念的驅(qū)動下，這些高性能半導體芯片，在現(xiàn)在以及將來的智能汽車行業(yè)，正在成為車企面向C端進行產(chǎn)品營銷的主力，而由此產(chǎn)生的汽車芯片種類的大幅減少，也將成為減少芯片短缺的靈丹妙藥。英偉達首席執(zhí)行官黃仁勛預測：“芯片在汽車行業(yè)的自動駕駛變革中將發(fā)揮關(guān)鍵作用?！?/span>
在1月4日開幕的最能體現(xiàn)消費品科技發(fā)展趨勢的CES 2022上，汽車行業(yè)的整體聲量變小了，相關(guān)的芯片廠商的作用卻更加突出了，它們力推性能更好的AI芯片，繼續(xù)拓展汽車行業(yè)的朋友圈，成為了本屆CES的一大亮點。
多家“跨界”入局的各大芯片巨頭，不但推出了與汽車相關(guān)的芯片新產(chǎn)品，而且公布了與眾多汽車企業(yè)的合作意向，這其中既包括大眾、福特、豐田等傳統(tǒng)車企，也包括蔚來、小鵬、理想等造車新勢力。
從各家芯片企業(yè)發(fā)布的新產(chǎn)品來看，不難發(fā)現(xiàn)有以下特點：
一是芯片性能比上一代有了巨大提升，無論是算力，還是功能都有了長足的進步。比如英特爾旗下Mobileye推出的EyeQ? Ultra?的性能相當于10片EyeQ? 5的性能之和，安霸發(fā)布的AI域控制器芯片CV3系列，AI處理算力比上一代車規(guī)級 SoC CV2系列提高了42倍。
二是每家芯片巨頭都有眾多合作汽車相關(guān)企業(yè)的擁躉，共同推進產(chǎn)品的完善。比如與英偉達合作的北極星、小鵬、蔚來、理想、德賽西威等；與高通合作的有BBA、豐田、大眾、通用Stellantis等；Mobileye有福特、大眾和極氪等。
三是各家芯片巨頭產(chǎn)品布局更加全面，但在使用上車企可以靈活定制，各取所需。比如英偉達推出了Hyperion 8 軟硬一體自動駕駛解決方案;高通帶來了全家桶式的智能汽車整體解決方案——驍龍數(shù)字底盤；Mobileye不僅發(fā)布了全新芯片，還推出了地圖平臺。
下面我們來看一看CES 2022上各家芯片企業(yè)的表現(xiàn)：
英偉達
英偉達進入自動駕駛市場更早，進度上暫時領先主要競爭對手。在本屆CES 上，英偉達再次對外展示了最新的NVIDIA DRIVE平臺，平臺包括車載計算機（DRIVE AGX）和完整參考架構(gòu)（DRIVE Hyperion），以及數(shù)據(jù)中心托管模擬（DRIVEConstellation）、深度神經(jīng)網(wǎng)絡（DNN）及培訓平臺（DGX），還包括豐富的軟件開發(fā)工具包(SDK)。
第八代DRIVE Hyperion 8 架構(gòu)已在2021年 11 月的 GTC 大會上進行了官宣，可以被概括為英偉達為汽車廠商打造的軟硬件一體的自動駕駛解決方案。
DRIVE Hyperion 8搭載了12顆外部環(huán)繞攝像頭，3個內(nèi)部攝像頭、 9個毫米波雷達、12個超聲波雷達以及1顆激光雷達。為其提供算力的兩顆NVIDIA DRIVE Orin芯片，每顆算力高達254TOPS。
為了與強大的硬件進行配合，Hyperion 8 內(nèi)置了用于機器學習的自動駕駛訓練、測試和驗證平臺 DRIVE Sim replicator。
這是一種用于自動駕駛開發(fā)的合成數(shù)據(jù)生成器，通過車輛采集到的現(xiàn)實物理世界的數(shù)據(jù)，仿真平臺中的虛擬攝像機、激光雷達等傳感器能夠合成在多維度下，如各種速度、距離、遮擋以及惡劣天氣下難以生成的真值數(shù)據(jù)，生成和真實世界相仿的數(shù)字孿生環(huán)境，以此不斷鍛煉自動駕駛能力。
配合這個平臺，英偉達還發(fā)布了旨在消除日常駕駛中壓力與繁瑣的AI平臺NVIDIA DRIVE Concierge和 DRIVEChauffeur。
用于AI交互的NVIDIA DRIVE Concierge，可以將對話式語音輔助與駕駛員監(jiān)控和自動泊車技術(shù)相結(jié)合，能夠在將語音AI、計算機視覺、自然語義理解以及搜索引擎相結(jié)合，精準實現(xiàn)語音需求，并能夠?qū)囕v上的每一位駕乘人員提供個性化定制。
DRIVE Chauffeur 是基于 NVIDIA DRIVE AV SDK 的 AI 輔助駕駛平臺，借助高性能計算架構(gòu)和 DRIVE Hyperion 8 傳感器集，可以實現(xiàn)穩(wěn)健高效的自動駕駛操作。
DRIVE Concierge與DRIVE Chauffeur結(jié)合起來，可以提供低延遲、高品質(zhì)的360度4D可視化服務，比如提供自動搜索停車位，代客泊車功能。而使用“召喚”功能，DRIVE Chauffeur就能夠?qū)④囕v開至身邊。
英偉達透露，該公司目前已與多家
英偉達副總裁兼汽車事業(yè)部總經(jīng)理阿里·卡尼（Ali Kani）在演講中提到，奔馳、極星、小鵬、蔚來、智己、理想、R汽車等整車品牌，及德賽西威、偉創(chuàng)力、廣達、法雷奧和采埃孚等供應商，也將使用其自動駕駛平臺。
Mobileye
從汽車公司量產(chǎn)自動駕駛芯片的唯一選擇，到客戶們紛紛改換門庭，英特爾旗下的以色列芯片公司Mobileye公司的傷心之路令人唏噓。
在本屆CES上，Mobileye似乎要重整山河，不但發(fā)布了迄今為止最先進、性能最強的專為自動駕駛打造的EyeQ Ultra系統(tǒng)集成芯片，而且透露了與多家車企結(jié)好的消息。
EyeQ Ultra基于Mobileye經(jīng)過驗證的EyeQ 架構(gòu)
該芯片基于第七代EyeQ芯片技術(shù)架構(gòu)，采用 5 納米制程工藝，包含四類專有加速器的設計，每一類都針對特定任務而設計。這些加速器與其它CPU、ISP和GPU相配合，構(gòu)成了一個高能效的解決方案，可以滿足L4自動駕駛的所有需求和應用場景。
它能同時處理來自兩個傳感子系統(tǒng)（包括純攝像頭子系統(tǒng)和整合了雷達、激光雷達的子系統(tǒng)）以及車輛的中央計算系統(tǒng)、高清地圖和駕駛決策軟件的輸入數(shù)據(jù)，以合理的成本提供消費級自動駕駛汽車所需的性能。
預計EyeQ Ultra將于2023年底供貨，并于2025年全面實現(xiàn)車規(guī)級量產(chǎn)。
與EyeQ Ultra同時推出的還有兩款用于ADAS的全新EyeQ系統(tǒng)集成芯片——EyeQ 6L和EyeQ 6H。
EyeQ 6L是EyeQ 4的后續(xù)產(chǎn)品，其封裝尺寸僅為EyeQ 4的55%，是目前Mobileye最具性價比的產(chǎn)品。這款一體式風擋解決方案在小尺寸、高效率的基礎上，覆蓋L2 輔助駕駛場景的需求。該款芯片已于去年開始提供樣品，預計將于2023年年中量產(chǎn)。
EyeQ 6H算力相當于EyeQ 5的兩倍，可通過全環(huán)視攝像頭的配置實現(xiàn)高端ADAS及部分自動駕駛功能，包括可視化泊車和駕駛員監(jiān)測等在內(nèi)的第三方應用，并能在繁重的人工智能工作負載下?lián)碛懈驯憩F(xiàn)，預計在2024年底能夠量產(chǎn)。
作為EyeQ系列的擴展，EyeQUltra也將融合Mobileye的地圖平臺技術(shù)，實時捕捉車輛的行駛數(shù)據(jù)，輔助車輛在無標線路段的安全行駛，提升駕駛輔助系統(tǒng)的上限。
Mobileye的路網(wǎng)采集管理（REM）技術(shù)，借助道路上已搭載Mobileye芯片的數(shù)百萬車輛來收集道路信息，進而創(chuàng)建擁有高精確度和高清晰度地圖的眾包云端數(shù)據(jù)庫Mobileye路書（Roadbook），以可云端訪問、實時更新的形式提供前方可行駛路線的相關(guān)信息，在云端自動聚合并生成自動駕駛汽車地圖，為自動駕駛汽車提供真正全球化和可擴展的地圖解決方案。
基于大眾MEB平臺的大眾、斯柯達和西雅特電動汽車即將推出搭載路書的Travel Assist 導航2.5系統(tǒng)功能，提升包括車道保持/居中在內(nèi)的ADAS功能的舒適性。
Mobielye的REM地圖技術(shù)將被添加到福特BlueCruise系統(tǒng)的未來版本中，并為多個品牌和車型提供L2+ ADAS解決方案。
1月4日，Mobileye與極氪宣布將合作開發(fā)具備L4自動駕駛能力的新款消費級純電動汽車，計劃于2024年推出全球首款L4消費級智能駕駛電動汽車。
極氪汽車表示，該車型將基于 SEA 浩瀚架構(gòu)打造，以 6 顆 EyeQ5 系統(tǒng)芯片為硬件基礎，實現(xiàn)吉利SEA浩瀚架構(gòu)的冗余制動、轉(zhuǎn)向和動力功能與 Mobileye True Redundancy 傳感解決方案等技術(shù)的高效融合。預計最早2024年首先在中國亮相，隨后面向全球市場推出。
高通
手機芯片巨頭高通其實早在2002年就進入了汽車領域，但一直是以通訊芯片的角色參與，到2014年，高通開始進入智能座艙領域，幾年下來全球25家主要汽車廠商，已有23家采用高通的智能座艙芯片方案。
經(jīng)過幾年努力，2022年高通的自動駕駛芯片即將上車，而本屆CES上，高通帶來了全家桶式的智能汽車整體解決方案——驍龍數(shù)字底盤（Snapdragon digital chassis），支持高度定制化，由一套開放、可拓展的平臺組成。
其中包括驍龍駕駛平臺（Snapdragon Ride）、驍龍智能座艙、驍龍汽車智聯(lián)平臺和驍龍車對云服務。
驍龍駕駛平臺是一個開放、可編程的自動駕駛平臺，全面提供輔助駕駛和自動駕駛技術(shù)，將專注于客戶廣泛的自動駕駛需求，從可擴展的SoC到集成AD堆棧、開發(fā)平臺和工具，為L2-L3自動駕駛提供全面的解決方案。
硬件層面，高通針對視覺、中央計算和高性能自動駕駛需求，將為廠商提供可擴展的 4 納米制程芯片（SoC）處理器和加速器產(chǎn)品組合，可提供不同等級的算力，包括以小于5瓦的功耗為汽車風擋ADAS攝像頭提供10 TOPS的算力，到為全自動駕駛解決方案提供超過700 TOPS的算力。
軟件層面，基于 Arriver 的一站式視覺軟件棧，高通將支持汽車廠商和 Tier-1 供應商打造自身的自動駕駛、泊車或駕駛員監(jiān)測相關(guān)軟件功能，還提供對先進特性、功能安全 / 預期功能安全（SOTIF）和系統(tǒng)架構(gòu)能力的全面支持。
驍龍智能座艙是高通推出以5nm高通SA8295P為核心的第 4 代驍龍智能座艙平臺，其GPU的3D渲染性能有3倍提升，其AI算力達到30TOPS。該智能座艙可提供更安全的沉浸式車載體驗，并可根據(jù)需要為廠商提供高度可定制并始終連接的座艙系統(tǒng)芯片和軟件解決方案。
第 4 代驍龍座艙平臺能滿足智能汽車對分區(qū)或域在計算、性能和功能性安全方面的需求，帶來高性能計算、豐富的圖形圖像和多媒體、高度直觀的 AI 體驗、情境感知和安全增強功能以及沉浸式音頻等多樣化功能。
驍龍汽車智聯(lián)平臺基于LTE、5G、Wi-Fi和GPS，將全面支持汽車與云端、其他車輛以及周圍環(huán)境間的安全連接，滿足消費者對更加安全、更具沉浸感的駕乘體驗的需求。
驍龍車對云服務通過面向全新盈利模式設計的預集成軟件和服務平臺，為汽車廠商提供靈活的特性組合和性能升級以及全新功能，用于更新和收費服務，并希望以此開辟全新盈利模式。
可以說，從軟件到硬件，從互聯(lián)到座艙，高通提供了一套開放且可擴展的汽車平臺，能給汽車制造商提供各種工具，讓汽車變得更加智能、互聯(lián)。
在CES上，高通還公布了一系列新的汽車合作伙伴，包括奔馳、寶馬、奧迪、大眾集團、沃爾沃、雷諾、豐田、本田、日產(chǎn)、通用、福特、Stellantis、現(xiàn)代和馬恒達等國外車企，也包括吉利、小鵬、捷途、蔚來、威馬、上汽以及集度等國內(nèi)車企，集成不同的驍龍數(shù)字座艙平臺。
從產(chǎn)品布局上看，以手機芯片聞名的高通開始加速布局汽車產(chǎn)品，但目前仍以操作數(shù)字儀表板和信息娛樂系統(tǒng)芯片為主。而在自動駕駛汽車芯片、云服務等領域，高通還處于起步階段。
安霸
安霸（Ambarella）是一家主攻AI視覺感知的芯片廠商，產(chǎn)品廣泛應用于人類和計算機視覺領域，包括視頻安防、高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）、電子后視鏡、行車記錄儀、駕駛員及艙內(nèi)智能監(jiān)控、汽車無人駕駛和機器人應用等。
在CES 2022上，安霸發(fā)布了最新AI域控制器芯片CV系列。基于可擴展、高能效比的CVflow架構(gòu)，CV3系列SoC的算力高達500eTOPS，比安霸上一代車規(guī)級SoC CV2系列提高42倍；同時，CV3搭載了16個Arm Cortex-A78AE CPU內(nèi)核，在支持自動駕駛系統(tǒng)的軟件應用所需的CPU性能上，比上一代芯片CV2提高30倍。
CV3通過單一芯片集成多傳感器，進行集中化AI感知處理、多傳感器深度融合以及自動駕駛車的路徑規(guī)劃，通過內(nèi)置新一代ISP，以及毫米波雷達計算單元，CV3可以運行傲酷的4D成像雷達AI算法，同時支持高分辨率攝像頭、毫米波雷達、激光雷達和超聲波雷達，可幫助智能汽車在復雜環(huán)境條件下達到更高級別的環(huán)境感知精度
只需單顆芯片，CV3即可適配典型的L2+傳感器配置，同時提供高性能的雙目立體視覺引擎和稠密光流引擎，來滿足深度檢測和運動感知的需求。
除了覆蓋整個自動駕駛域（從ADAS輔助駕駛系統(tǒng)到L4級自動駕駛系統(tǒng)）外，CV3還可以同時處理艙內(nèi)感知，包括駕駛員和車內(nèi)感知系統(tǒng)。這種模式的好處是幫助車企降低軟件開發(fā)成本。
安霸表示，汽車制造商不再需要為其入門級、中檔和高檔車型開發(fā)不同的軟件堆棧，因為客戶可以在所有車型中使用統(tǒng)一的CVflow平臺，在節(jié)省工程成本的同時，能夠更快地對市場變化做出反應。
而在中國市場，此前智駕科技MAXIEYE基于安霸CV2x系列的MAXIPILOT?1.0 L2智能巡航系統(tǒng)已向乘用車客戶規(guī)模化量產(chǎn)交付，升級版L2+功能預計2022年量產(chǎn)。
同時，安霸已經(jīng)量產(chǎn)交付多款車型的艙內(nèi)視覺交互、行車記錄儀、全景環(huán)視等前裝方案落地，市場累計出貨量超過30萬顆。
恩智浦
CES2022上，荷蘭汽車半導體供應商恩智浦（NXP Semiconductors）宣布去年CES上推出的業(yè)界首款采用16nm制程的4D成像雷達處理器S32R45已投入量產(chǎn)，同時新推出的S32R41專為 L2級以上自動駕駛功能量身定制，目前已被全球20家著名車企采用。
4D成像雷達將能夠?qū)崿F(xiàn)建圖、定位、物體輪廓描繪、被測物體分類等多重功能。與攝像頭，或是模式識別、機器學習相結(jié)合后，成像雷達系統(tǒng)就能夠在1°方位角和2°仰角的高分辨率下，以±60度FoV(也有說是100°FoV)感知周邊環(huán)境，這種增強“感知能力”對于復雜駕駛環(huán)境中實現(xiàn)全自動駕駛極為重要。
S32R45是NXP第6代汽車雷達芯片組的旗艦產(chǎn)品，其識別力更強，增強了對城市復雜環(huán)境的感知和理解；同時可提供短、中、遠程的三合一多模式雷達感應。它不僅能提供高分辨率圖像，確保車輛的所有位置都能夠覆蓋雷達，還可以對汽車進行360度的安全環(huán)繞式探測，并支持成像雷達目標識別和分類功能，這對于在城市環(huán)境中的行車和自動泊車至關(guān)重要。
新產(chǎn)品S32R41是業(yè)界首款專為L2+自動駕駛應用設計的16nm雷達處理器。隨著汽車自動駕駛級別從L2+過渡到 L5 ，有了S32R41的加持，NXP的4D成像雷達有望覆蓋更多車型。
恩智浦指出，傳統(tǒng)高解析度傳感器無法妥善處理的L2+場景，4D成像雷達芯片可以最多可從6個角度、360度環(huán)繞式分布解決這一問題。汽車雷達產(chǎn)品組合加上NXP TEF82xx RFCMOS 收發(fā)器，能夠為車企提供所需的更高角分辨率、處理能力和應用范圍。
縱觀這次CES大展，圍繞智能汽車的芯片大戰(zhàn)，從側(cè)面見證了“軟件定義汽車”的趨勢。其實，除了上述芯片巨頭們在汽車市場的努力，國內(nèi)車規(guī)級芯片——華為、地平線、黑芝麻、芯馳等芯片企業(yè)也在奮力直追，促進著自動駕駛技術(shù)和智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)更快地迭代與發(fā)展，推動汽車行業(yè)新時代的到來。