技术讲堂要变天了英伟达推2000 TOPS高算力芯片_车家号_发现车生活_汽车之家

时间: 2024-01-04 06:00:49 |   作者: MCU

  或许让所有人都没有预料到的是,曾经在智能手机行业比拼芯片算力的军备竞赛,居然会在汽车行业再次“上演”。对此,缸哥想起了此前蔚来汽车创始人李斌曾表示,马力加算力是定义高端智能电动汽车的新标准。

  或许不少读者曾因李斌对燃油车激进的言论有一些不好的印象,但是上述的观点确实反映了智能电动汽车时代的发展的新趋势,高算力芯片将会成为市场的主流。在这样的背景下,英伟达和高通在上周相继发布了高算力芯片。

  从英伟达推出的芯片Thor SoC来看,芯片强大的参数—2000 TOPS,让黄仁勋并没有将该芯片定义为“无人驾驶芯片”,而是明确说这颗SoC就是为汽车的中央计算架构而生,车企能利用这一颗芯片打造一个控制器,即可为自动泊车、智能驾驶、车机、仪表盘、驾驶员监测等多个系统提供算力。

  从黄老板在发布会现场的介绍能够准确的看出,芯片Thor SoC很有一定的概率会在不久的未来重塑汽车市场格局。当然,有不少读者或许已经忘记了“SoC”与“MCU”之间的区别,因此缸哥接下来便和大家一起来回顾此前的讲解的“知识点”。

  汽车芯片一般指的是汽车的计算芯片,按集成规模可分为MCU芯片和SoC芯片。

  具体来看,MCU(功能)芯片通常只包含一个CPU处理器单元、存储和接口单元;而SoC(主控)为系统芯片,一般包含多个处理单元,比如CPU、GPU、DSP或NPU等,以及存储和接口单元。

  毫无疑问,SoC芯片拥有比MCU芯片更强大的算力,也更具有优势,这一点在当下汽车市场最为适用。因为随着汽车电子化自动化程度的提升,车载传感器的数量也在持续增加,传统的分布式架构的弊端也的逐渐显现出劣势,如下:

  一、ECU来自不同供应商,研发人员难以实现统一化编程和软件升级,整车OTA难度大;

  二、分布式架构在新增传感器和ECU的同时,需要在车体内部署大量通信总线,给车辆带来更高的装配难度和提高车身重量。

  当以MCU芯片不足以满足发展需求时,那么汽车市场将会把重心放在SoC芯片的上,SoC芯片后续很有一定的概率会出现阶梯状上升,因为通过汽车控制集中化,能够很好地解决以上问题。

  不过,从当下的情况去看,SoC芯片其实是运用在智能座舱上。与无人驾驶相比,智能座舱对芯片的要求较低,比如说在安全方面,毕竟即使芯片完全失灵,也不会对车内驾乘者的安全造成威胁,而且还可以轻松通过车规级要求。换句话说,随着SoC芯片的算力的逐步的提升,预计芯片“军备赛”的下半场将会集中在SoC芯片上。

  有意思的是,车企似乎在对待“集中式”概念上也表现出了不谋而合的态度。相信不少人都知道极氪001,但是对产品背后的SEA浩瀚架构的了解却相对有限。浩瀚SEA架构便是集中式电子电气架构,将之前各自为战的ECU整合成三个功能域,包括座舱、运动和能量、无人驾驶,由高算管理ECU进行控制。

  除了SEA浩瀚架构以外,包括比亚迪、特斯拉等车企在内都开始采用集中式电子电气架构。

  从上文得到的信息,我们大家可以预测一旦英伟达实现Thor的量产,那么它将会占据汽车领域的制高地。据恩智浦半导体公司(NXP)预测,2015-2025年汽车中代码量将会呈现指数级增长,其年均复合增速为21%。

  结合部分媒体整合的数据分析来看,2014年-2022年汽车对芯片算力的要求愈发严苛,如下:

  从2014-2022年汽车产品算力进阶的情况去看,可以明显看出算力以指数增长,符合恩智浦的预测。必须要格外注意的是,这也在某些特定的程度上反映了智能驾驶功能不断进阶的同时,对芯片的要求越来越高。

  需要注意的是,经过了数年的发展,英伟达在中高端无人驾驶芯片市场上已拥有强势的地位,包括蔚来ET7、小鹏G9等中高端车型都选择英伟达的Orin无人驾驶芯片,以此来研发高速和城市NOA类自动导航辅助驾驶系统。

  与此同时,英伟达还在积极开发下一代产品,希望可以保持并扩张自己在智能汽车领域的市场位置。最明显的就是,去年英伟达发布的Atlan直接被Thor所替代,且Thor芯片不再主打无人驾驶这张老牌,而是利用超大的算力,直接立下了中央计算过主芯片的标杆。

  这意味着,英伟达的目标市场已不再局限于无人驾驶,而是希望自己的产品能够遍布整个汽车“版图”。

  在看到英伟达、高通等国外芯片厂商进击的同时,不少人都会对自主芯片感到担忧,毕竟我们才刚刚解决了传统“三大件”技术卡脖子问题,大家都不希望我们在“弯道超车”时,再一次出现“急刹”。

  从目前的情况去看,虽然自主品牌在近几年很注重芯片的发展,但我国自产的汽车芯片规模产业还远远不及国外。

  从市场上来看,据中金公司公布的研究数据分析来看,预计2030年无人驾驶芯片的中国市场规模将会达到813亿元,全球市场规模为2224亿元。

  其中,中国2030年L2/L3芯片市场规模将达到493亿元,L4/L5芯片市场规模为320亿元;全球2030年L2/L3芯片市场规模1348亿元,L4/L5芯片市场规模为876亿元。这表明了在任意芯片市场规模上,中国占据的市场占有率是比较少,侧面反映了中国芯片发展仍处于不成熟阶段。

  不过,与传统汽车MCU市场被垄断不同,高级别无人驾驶SoC芯片市场中除了聚集了部分传统汽车芯片厂,包括英特尔、高通等,同时也给予了地平线、黑芝麻等初创公司同等机会。

  早前,缸哥曾提及,汽车芯片之所以制造难度大,除了因需要处理门类繁多的数据、满足多种感知系统而去不断的提高芯片的算力以外,还需要仔细考虑芯片的可靠性、耐用性、安全性等。举个例子,常规消费类芯片和元器件只需满足0℃-70℃便能达到要求。

  相比之下,汽车对芯片和元器件的要求更加严苛,对安装在不同位置芯片有不一样的需求,基本高于民用产品的需求,例如安装在发动机舱的芯片要求-40℃-150℃。

  另外,与普通电子消费品的芯片相比,车规级半导体在实现大规模量产的时候,需要保证极高的产品一致性,对于组成复杂的汽车来说,一致性差的半导体元器件导致整车出现安全风险隐患是肯定不能接受的,因此就需要严格的良品率控制。仅仅是在制造工艺上,芯片的制造难度的门槛便已经很高。

  然而,在当下众多的国产芯片厂商中,缸哥依旧看到了“希望”,比如说地平线、黑芝麻等。黑芝麻的芯片产品中A1000虽然已经是其最杰出的代表,但是其最高的70 TOPS算力较英伟达Orin的最高单芯片算力200 TOPS仍有较大差距。

  单从算力差距来看,自主品牌确实与国外有明显差距,但这一差距将会跟着时间推移而不断磨平。

  总的来说,当下是发展国产高算力芯片的最佳时机,一旦失去的话,那么我们的汽车工业或许会又出现技术“卡脖子”。必须要格外注意的是,黑芝麻A1000、地平线MatriX、华为MDC 600等都有满足L2级以上无人驾驶的算力,这在某种程度上预示着能够打破国外技术桎梏,大幅度的降低消费者的购车成本。

  过去,吉利汽车创始人李书福曾表示,造车莫过于一张沙发加四个轮子;现如今,苹果认为造车就是一个智能手机加四个轮子。二者不同观点存在一定的差异的背后,其实是汽车在顺应时代的发展。对此,缸哥认为在汽车电动化不断提速的同时,智能化也应该加速发展,尤其是在硬件方面。