芯智駕──集萃產(chǎn)學(xué)研企名家觀點(diǎn)，全面剖析AI芯片、第三代半導(dǎo)體等在汽車“大變形”時(shí)代的機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn)！

7月10日，在2021世界人工智能大會(huì)的智能駕駛論壇，英偉達(dá)中國(guó)區(qū)自動(dòng)駕駛業(yè)務(wù)總經(jīng)理劉通表示：“自動(dòng)駕駛未來(lái)的形態(tài)是軟件定義汽車。”

英偉達(dá)中國(guó)區(qū)自動(dòng)駕駛業(yè)務(wù)總經(jīng)理劉通

其實(shí)，在過(guò)去十多年，“軟件定義”已顛覆了IT行業(yè)、手機(jī)行業(yè)。而且，軟件定義的手機(jī)帶來(lái)的“硬件成本化、軟件利潤(rùn)化”商業(yè)模式已逐漸被接受，廣大用戶愿意為其買(mǎi)單，這也是為何今天蘋(píng)果手機(jī)的市值為何如此之高，軟件定義的蘋(píng)果，不斷通過(guò)服務(wù)產(chǎn)生價(jià)值，在全生命周期給用戶帶來(lái)無(wú)限魅力。

自動(dòng)駕駛的發(fā)展，高度依賴人工智能

業(yè)界有很多人用手機(jī)的變革來(lái)類比汽車行業(yè)未來(lái)的變革，但也有人認(rèn)為這樣簡(jiǎn)單的類比很片面、不合適。對(duì)此，劉通指出：“目前，不用太在意這些瑕疵，更為關(guān)鍵的是，從手機(jī)走過(guò)的路，以及商業(yè)模式的變革，可以說(shuō)軟件定義的智能手機(jī)對(duì)軟件定義的汽車，將有很好的的借鑒作用?！?/p>

從功能機(jī)到智能機(jī)，手機(jī)的軟件和硬件從緊密結(jié)合到分離，手機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)軟件平臺(tái)，支持應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)，而不管底層的硬件是什么。與手機(jī)行業(yè)一樣，軟件定義汽車下，汽車架構(gòu)的改變也帶來(lái)軟硬件解耦，新商業(yè)模式也隨之而起。

傳統(tǒng)的商業(yè)模式是，汽車在銷售時(shí)便已具備全部功能，處于最好的狀態(tài)。而軟件定義將為之帶來(lái)全新魅力，劉通表示，從購(gòu)買(mǎi)的第一天開(kāi)始，汽車會(huì)變得越來(lái)越完美，更重要的是，這將顛覆原來(lái)的商業(yè)模式，以前靠銷售硬件賺錢(qián)，如今通過(guò)軟件升級(jí)收費(fèi)，讓用戶在整個(gè)汽車生命周期不停地對(duì)整車廠產(chǎn)生利潤(rùn)。

這一市場(chǎng)對(duì)于價(jià)值鏈上參與者十分具有吸引力。劉通表示，“未來(lái)所有移動(dòng)的設(shè)備都有自動(dòng)駕駛的能力，無(wú)論是乘用車、商用車，還是出租車、無(wú)人配送等，其市場(chǎng)非常廣闊。”

自動(dòng)駕駛時(shí)代的汽車，演變?yōu)樽畲蟮闹悄芤苿?dòng)終端，簡(jiǎn)單來(lái)講就是車載大腦加四個(gè)輪子，其中扮演“眼睛”、“大腦”的各種傳感器，以及計(jì)算平臺(tái)將高度依賴人工智能技術(shù)，而且是人工智能重要的應(yīng)用場(chǎng)景之一。眾所周知，英偉達(dá)創(chuàng)造了人工智能領(lǐng)域的技術(shù)基礎(chǔ)，面向汽車行業(yè)，它的目標(biāo)是提供功能最全、性能最強(qiáng)的自動(dòng)駕駛技術(shù)方案。

芯片的大算力，為未來(lái)而預(yù)埋

那么，芯片供應(yīng)商如何從技術(shù)上賦能軟件定義汽車？

在近期舉辦的集微半導(dǎo)體峰會(huì)上，黑芝麻智能CMO楊宇欣曾談到，“軟件定義汽車”是汽車智能化的發(fā)展趨勢(shì)，越來(lái)越多的軟件應(yīng)用運(yùn)營(yíng)在硬件平臺(tái)之上，這背后需要強(qiáng)大的計(jì)算平臺(tái)“預(yù)埋”，才能支撐軟件的不斷迭代。比如特斯拉以預(yù)裝大算力SoC芯片，通過(guò)OTA實(shí)現(xiàn)汽車功能增加和性能提升。

圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

在軟件定義汽車時(shí)代，算力怎么樣才算夠？對(duì)此，劉通表示，“從我們的認(rèn)知，以及與行業(yè)的溝通發(fā)現(xiàn)，軟件定義汽車對(duì)算力的需求是動(dòng)態(tài)的，不是靜止的，今天可能需要100TOPS，但算法是不斷開(kāi)發(fā)的，需要訓(xùn)練大型的數(shù)據(jù)，所以需要的算力也在不斷變化中。為了使汽車在全生命周期都能給用戶帶來(lái)驚喜，因此，算力必須預(yù)埋，以滿足軟件定義汽車的需求，要想富，先修路，因此，對(duì)于算力更應(yīng)該有前瞻性的認(rèn)知：其是為未來(lái)而預(yù)埋。”

算力代表汽車芯片的真實(shí)性能嗎?

為滿足自動(dòng)駕駛的算力需求，該領(lǐng)域的諸多芯片供應(yīng)商也內(nèi)卷到有關(guān)大算力的軍備競(jìng)賽中。那么，對(duì)于自動(dòng)駕駛，究竟是不是算力值越大越好呢？劉通談到，“大家關(guān)注芯片的算力時(shí)，但單獨(dú)講TOPS沒(méi)有意義，關(guān)鍵是要看芯片的綜合能力，這才是自動(dòng)駕駛需要的”。

關(guān)于算力是否代表汽車芯片的真實(shí)性能，地平線的創(chuàng)始人兼CEO余凱也曾表示：“頂級(jí)芯片公司一定不能夠以多少TOPS來(lái)膚淺地、簡(jiǎn)單地去講這個(gè)故事，高算力意味著什么？它不是你的效用、性能、不是用戶價(jià)值，它是給車企的成本。” 余凱認(rèn)為，鋪物理算力并不真正產(chǎn)生用戶價(jià)值，物理算力峰值計(jì)算效能等于晶體管數(shù)目乘以主屏，這個(gè)由芯片生產(chǎn)商決定，也即車企的成本；真正的價(jià)值應(yīng)該在于最先進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在芯片上面能夠跑多快。

如何看待芯片的綜合能力？以英偉達(dá)今年發(fā)布的下一代自動(dòng)駕駛汽車產(chǎn)品NVIDIA DRIVE Atlan為例，利用最新的GPU架構(gòu)、全新Arm CPU內(nèi)核以及深度學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)加速器。GPU在自動(dòng)駕駛中用來(lái)做推理；最新ARM CPU在芯片模組上，可以完成更復(fù)雜的操作系統(tǒng)的操作；最后，配備DPU，這是英偉達(dá)為數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)交換新發(fā)明的新處理器，可提供400G/s的傳輸數(shù)據(jù)速度，這意味著傳感器、攝像圖可以擁有更高的速度將核心數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶诵拇竽X，還提供可信賴的安全性、高級(jí)網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)服務(wù)。劉勇強(qiáng)調(diào)：“Atlan集成的這3款GPU、CPU、DPU都是軟件定義的，而且只有軟件定義的芯片，才能實(shí)現(xiàn)軟件定義的汽車。”

走向中央計(jì)算機(jī)架構(gòu)，或是汽車缺芯的終極解決方案？

軟件定義汽車趨勢(shì)下，汽車電子電氣架構(gòu)也發(fā)生本質(zhì)的變化，從分布式ECU架構(gòu)進(jìn)階到域控制器的集中式架構(gòu)，最終將走到中央計(jì)算機(jī)架構(gòu)。當(dāng)然，這勢(shì)必對(duì)整車計(jì)算性能提出了更高的要求。

圖片來(lái)源：地平線

在分布式架構(gòu)中，車輛各功能由不同的單一ECU控制。據(jù)悉，從1993年到2010年，奧迪A8車型上使用的ECU數(shù)量從5個(gè)驟增至上百個(gè)。但進(jìn)入智能駕駛、自動(dòng)駕駛時(shí)代，原有分布式架構(gòu)中每個(gè)ECU各自為政，運(yùn)算能力不一，數(shù)據(jù)之間很難共享，難以支持更多智能的、復(fù)雜的功能。

如今，在車輛中，區(qū)域控制器應(yīng)運(yùn)而生，其作為節(jié)點(diǎn)，可以協(xié)調(diào)域下的各個(gè)ECU，同時(shí)擔(dān)負(fù)域內(nèi)主要的運(yùn)算職責(zé)，解決數(shù)據(jù)壁壘的問(wèn)題?！白顬殛P(guān)鍵的是，集成式的電子電氣架構(gòu)能解決車企當(dāng)下缺芯面臨的供應(yīng)鏈問(wèn)題” 劉通指出。

眾所周知，自2020年年底以來(lái)的全球汽車產(chǎn)業(yè)“芯片荒”愈演愈烈，全球汽車停產(chǎn)達(dá)數(shù)百萬(wàn)輛，帶來(lái)的損失已超上千億美元。分布式的汽車架構(gòu)中，不同ECU來(lái)自不同供應(yīng)商，車廠后期維護(hù)升級(jí)困難且繁瑣，在汽車行業(yè)廣泛缺芯的當(dāng)下，想想車廠要與數(shù)十家不同的芯片供應(yīng)商討論商議供應(yīng)鏈問(wèn)題，帶來(lái)的負(fù)擔(dān)更為沉重。

如何解決芯片缺貨，已經(jīng)成為全球高度關(guān)注的課題。對(duì)此，余凱曾公開(kāi)認(rèn)為，走向中央計(jì)算機(jī)架構(gòu)將是汽車芯片缺貨的終極解決方案，因?yàn)樗軜O大簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈管理、提升效率。

（Jimmy）