報道，“軟件定義汽車的時代”正給百年汽車工業掀起前所未有的變革大潮。分析機構羅蘭貝格指出，2021年成為智能電動汽車行業發展的拐點里程碑；2022年，產業顛覆式趨勢將進一步突破，全產業鏈的創新也將全面開花。

“智能汽車產業是一個母生態，它正在驅動材料、能源、交通基礎設施、芯片和半導體技術、軟件技術、智能駕駛、人工智能技術等全方位的創新。”地平線創始人兼CEO余凱博士在剛剛落下帷幕的2022中國電動汽車百人會云論壇上表達了類似的觀點。

在新能源汽車賽道上“換道超車”是中國汽車產業崛起的重要一步。而自2015年來中國新能源汽車已經連續7年實現產銷全球第一。中汽協數據顯示，去年，中國品牌的乘用車達到了44.4%市場份額，其中增長主要來自新能源汽車品牌，中國已成為全球汽車產業純電驅動轉型的重要驅動力。汽車革命的上半場競爭中，中國汽車產業界的開局取得了不錯的成效。

但是，決勝局在下半場，圍繞智能網聯技術的競爭顯然更為關鍵，更廣泛的技術變革和生態重塑也將隨之深入。與此同時，隨著智能化應用的不斷落地與車輛智能網聯功能滲透率的不斷提升，汽車產業向技術驅動轉型已是必然趨勢。事實上，汽車產業已開始采取行動，各大整車企業、零部件供應商、芯片廠商等均加大技術研發投入，提升供應鏈深度，創造新的生態合作模式，將是下一階段的產業主題。

下半場拼什么？“芯片+OS”是智能汽車時代的數字底座

在2021年的世界新能源汽車大會上，產業界就已經達成共識，新能源汽車市場滲透率持續提升，目前整處于以用戶需求為導向的全面市場化拓展期，已迎來全面市場化的拐點。

動力系統從內燃機驅動轉向純電驅動，控制系統正從分布式向集中控制演進，汽車產品從封閉系統走向開放系統——這場汽車行業百年一遇的大變局，已經行進到了下半場。

“真正有市場競爭力的技術，它不僅僅是在實驗室里面研發出來的，它實際上是在用戶的體驗和反饋中打磨出來的。這對于我們來說是一個很重要的認知。”余凱指出。注意到，此次余凱出席論壇多了一個新身份——地平線首席科學家，聚焦“技術”也進一步暗合了汽車產業界整體轉向技術驅動的趨勢。

那么下半場的競爭核心——汽車智能技術要拼什么？

對此，余凱指出，智能計算芯片和智能操作系統，將是汽車產業界未來發展的創新數字底座。這也是國內產業界亟待突破部分。

作為智能汽車“大腦”的智能芯片無疑是業界比拼的關鍵。在大數據和人工智能時代，據IDC統計，全球算力的需求每3.5個月就會翻一倍，遠遠超過了當前算力的增長速度。隨著自動駕駛級別的提升，汽車產生的數據量將呈指數級增長，圍繞大算力角逐早已展開。去年以來，在多家車企發布的車型中，其搭載的自動駕駛算力平臺需求已經達到1000 TOPS級別。

但是TOPS不應是唯一指標。地平線認為，在人工智能（AI）時代需要一個新的優化指標——“AI時代的新摩爾定律”，提出“算力大，不如算得快”——這是地平線針對全球產業界的算力焦慮給出的獨特打法。

余凱在此次論壇上進一步解釋了這一優化指標所包含的三個因素。第一個因素，是峰值的算力，其實就是舊摩爾定律時代業界不斷在提的峰值TOPS。“但是，這么多的算力資源被有效利用的百分比是多少？”余凱指出，這其實取決于芯片硬件創新的架構設計，這也是第二個關鍵因素。第三個因素則是人工智能的軟件算法。余凱指出，人工智能的軟件算法的架構這些年在不停地演變，并且可以預見未來20年人工智能軟件算法的理論還會持續發生變化，這就意味著，芯片架構需要能夠不斷去適應軟件算法的演化。

值得一提的是，2020年6月《科學》雜志上發表的一篇MIT學者論文中也提到了類似的觀點，認為后摩爾時代計算性能的提升在于軟件、算法、硬件架構聯合優化。

余凱透露，地平線征程5芯片就是基于這樣一個新的摩爾定律的思路下設計的。了解到，在地平線的高性能自動駕駛處理器架構BPU（Brain Processing Unit）中，采用了大量的創新技術，包括采用兩個獨立的或協作的內核來實現高性能、低延遲，數據并發處理技術，脈動陣列提高并行速度，利用近存計算使得存儲和計算緊密結合在一起以及稀疏化加速技術等，凝聚了對AI、深度學習和自動駕駛場景的深度洞察，實現高效AI計算。

從結果上來看，征程5芯片與英偉達Orin芯片相比較的話，盡管征程5僅用一半的芯片面積、一半的計算資源，但是在使用先進的神經網絡做計算的時候，卻能夠得到相當的計算性能。余凱說，越是先進的神經網絡，地平線芯片的加速性能就越高。

但是，創新的芯片設計架構只是其一，還需同步關注智能操作系統（OS）。“芯片和OS其實從來都不是分開的。”余凱強調，歷史上多次出現芯片架構與操作系統的緊密聯盟，比如Windows與Intel、Android與ARM等，因為軟件難以適配多個芯片架構，唯有軟硬件高度協同，才能實現計算性能的最大化。

由此來看，在下半場汽車智能的決勝局中，芯片與OS將是智能汽車時代的創新數字底座。正是基于這樣的產業技術邏輯，地平線推出結合征程5芯片的開源OS——TogetherOS ，攜手合作伙伴共建車載OS基座，助力行業構建車載OS生態系統。

余凱強調，這款為智能汽車打造的OS應該是一種公共資源，它是一個“開放、開源的、大家廣泛參與的不帶商業目的的TogetherOS”。

開放BPU IP授權 支持部分整車廠自研芯片

但是地平線似乎還不滿足于此。用余凱的話來說，就是能不能繼續推進“讓開放更開放”？

“我們是不是也可以去支持一些整車廠去自主地開發差異化的、具有核心能力的自動駕駛芯片？”余凱說，而地平線開放其高性能自動駕駛處理器架構BPU IP授權的模式也由此誕生。

據介紹，地平線將開放包括整個BPU的軟件支持包以及芯片的參考設計，來支持部分主機廠自研芯片，“盡管我們并不認為所有的主機廠都要去自研芯片，但是自己做芯片的好處也顯而易見，可以提升差異化競爭力，加快研發創新速度。”余凱解釋，通過BPU IP的授權模式，整車的開發可以實現從芯片、操作系統到整個自動駕駛軟件的高度協同，對于整車的迭代速度將帶來明顯提升。

迭代的速度在智能汽車時代尤為重要。

去年5月上市的2021款理想ONE車型以兩顆地平線的征程3芯片替換掉了其此前的芯片供應商Mobileye。兩顆征程3為2021款理想ONE實現NOA導航輔助駕駛功能提供高效的AI性能。

要知道，基于對供應商穩定性、可靠性的考慮，車企不會輕易更換重要的芯片供應商，但是在汽車智能化時代，汽車功能迭代周期大幅縮短，開發效率更直接影響車企的市場競爭表現。但是Mobileye的不開放策略，讓理想ONE無法通過OTA快速升級功能應對激烈的市場競爭，這也是理想更換芯片供應商的核心原因。

余凱透露，兩家公司從開始合作到新車型量產上市，前后僅用了七八個月時間，這樣的超短周期在全球汽車業界是創紀錄的。基于軟硬結合的設計理念，地平線基于征程3芯片為理想的這款車型的自動駕駛AI算法進行了專門的優化設計，整體計算效率更高，同時地平線開放的商業模式更高效支持理想進行軟件全棧自研開發。

因為，智能汽車時代用戶的體驗邏輯與傳統燃油車時代完全不同，“以前是面向供應鏈優化流程導向的形態，而現在它將越來越像智能手機市場，意味著如果你能像蘋果那樣領先競爭對手哪怕六個月，而且持續領先，你就贏了。”余凱強調，在智能汽車時代，打造更加開放的創新生態始終是最重要的，“芯片在整個智能信息產業生態里是處于最上游的一環，它天然是一個生態的參與者，我們要和生態圈里的傳感器廠商、Tier1、軟件廠商、智能駕駛技術提供商等展開廣泛合作。”

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