【2021-2022专题】2021自动驾驶故事:从大算力芯片、“灵魂论”到L3量产和Robotaxi商业化

来源:爱集微 #芯智驾# #汽车制造#
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编者按:

2021年,半导体行业依然在挑战中前行。后疫情时代、产能紧张、地缘政治等因素仍深刻地影响着全球半导体产业链及生态。2022年,全球半导体行业如何发展?新的挑战又会从何而来?为了厘清这些问题,《集微网》特推出【2021-2022专题】,围绕热点话题、热门技术和应用、重大事件等多维度梳理,为上下游企业提供参考镜鉴。

集微网报道,从内燃机到智能驾驶,百年汽车工业正经历重大的产业链价值变革。自动驾驶技术的推进成为汽车变形之路上的重要指标。汽车的自动驾驶故事脚本在2021年增添了不少新情节,过去一年有哪些关键事件?集微网做了一个不完全的盘点发现,从上游芯片、元器件,到自动驾驶汽车计算平台、系统方案以及下游应用,汽车的智能化供应链逐渐生成、扩张,并对原有的传统汽车供应体系形成前所未有的冲击和颠覆。

新事物的产生必然伴随着诸多痛苦,一切才刚刚开始。期待2022年更精彩的续篇。

关键词:算力军备赛升级

自动驾驶已进入算力角逐时代。全球范围内的算力军备竞赛火药味正浓。

4月12日,在英伟达发布会上,黄仁勋拿出了全新的自动驾驶SoC Atlan芯片,单颗SoC的算力能够达到1000TOPS,战力爆表。相比上一代Orin芯片算力提升近4倍,比大多数L4级自动驾驶车辆整车的算力还要强。基于此芯片,英伟达推出了目前世界上算力最强的自动驾驶芯片方案——Drive AGX Robotaxi。

此前英伟达推出的Orin及Xavier是当下车企搭载的主流,7nm工艺的Orin芯片可实现200TOPS的运算性能,功耗仅为45W,采用12nm工艺的Xavier,算力为30TOPS,功耗仅为30W。

特斯拉则是采用自研芯片的“全链路”路线,自研的FSD芯片已经在Model 3量产,其FSD业务在2020年就进账10亿美元,特斯拉预计FSD未来的收入将会超过卖车。2021年8月,特斯拉发布超级计算机DOJO,算力可达362TOPS,使用7nm工艺,预计2022年量产。

中国市场已经成为全球顶级汽车智能芯片的“角斗场”,而规划更高性能、更大算力的计算芯片,也是国内新兴芯片设计商们为数不多的突围之路。过去一年,国内几家自动驾驶芯片企业密集推出芯片方案,正加速量产上车进程。

2021年7月29日,地平线发布了动力最为强劲的“数字发动机”——全场景整车智能中央计算芯片地平线征程5。单颗芯片AI算力最高可达128 TOPS,支持16路摄像头感知计算,毫秒必争高效协同,能够支持自动驾驶所需要的多传感器融合、预测和规划控制等需求。这是继突破L4高等级自动驾驶算力瓶颈之后,国内车规级芯片厂商开始攀登整车智能芯片的新高度。

从去年开始,华为进军汽车领域的话题一直火热,其中最重要的一个发力点就是自动驾驶。2021年,华为与极狐共同开发了搭载ADS高阶自动驾驶全栈解决方案的极狐阿尔法S华为HI版车型,搭载华为自动驾驶中央超算域控制器(ADCSC)。同时,华为还向车企推出多款自动驾驶计算平台MDC,可以搭配多种传感器,适用于更多车型。其中,ADCSC域控制器仅适用于华为全栈自动驾驶解决方案,分为400TOPS和800TOPS两个算力版本。

黑芝麻智能同样在国内自动驾驶芯片企业中不容小觑。2021年上海车展上,黑芝麻智能发布了华山二号A1000 Pro芯片,其中DynamAI NN神经网络处理器的算力达到106TOPS(INT8)或196TOPS(INT4)。到目前为止,黑芝麻智能一共发布了三颗大算力芯片并成功流片。其此前发布的华山二号A1000芯片拥有超过40TOPS的算力,与华山二号A1000同期发布的还有A1000L芯片,属于A1000的简配版,具备16TOPS的算力。目前,这三款芯片都已经流片成功。

成立短短三年的芯驰科技则推出了V9系列自动驾驶芯片,分别是V9L、V9F。4月的上海车展期间,芯驰科技再次更新了自动驾驶芯片的产品线,推出了更高算力的V9T芯片,芯片具备1TOPS的算力,支持多传感器融合方案,能够实现L2级自动驾驶。

关键词:芯片巨头的自动驾驶角逐

汽车领域扩大技术影响力已然是芯片巨头们一致看准的下一个战场。

在消费电子领域一骑绝尘的高通开始深入智能汽车, 从智能座舱到深入自动驾驶是追逐产业价值链的自然逻辑。10月5日,高通与自动驾驶Tier 1维宁尔达成了最终收购协议。高通将与合作伙伴以45亿美元(约合290.03亿元人民币)的价格共同收购维宁尔。

维宁尔前身是瑞典Tier1奥托立夫的电子事业部,为沃尔沃、奔驰等车企提供L1/2级自动驾驶方案。去年8月,维宁尔和高通达成合作意向,今年1月,双方签署了合作协议。其中,协议内容就包括维宁尔成为首批集成高通Snapdragon Ride自动驾驶解决方案的Tier 1,将自动驾驶域控制器卖给整车厂。

高通总裁兼CEO安蒙表示,一方面,高通去年就和维宁尔达成了合作,将后者的自动驾驶视觉软件集成到了高通的Snapdragon Ride自动驾驶平台之中。另一方面,当下的车企意识到了智能化技术的重要性,他们找到Tier1、芯片企业等供应商,希望能给其提供结合了硬件和软件的开放性发展平台。

另一家芯片巨头英伟达同样在加速向汽车领域扩张。这家全球最大的图形和人工智能芯片制造商,多年来一直在推动将最初为计算机游戏和图形开发的技术扩展到汽车行业。11月10日,英伟达GTC大会上,去年发布的Omniverse平台得到重点展示,英伟达将它形容为“工程师的元宇宙”。“如何使用Omniverse模拟仓库、工厂、物理和生物系统、机器人、自动驾驶汽车,甚至是虚拟形象的数字孪生,是一个永恒的主题。”英伟达创始人兼CEO黄仁勋表示。值得一提的是,英伟达发布了 Omniverse Replicator——一款用户训练深度神经网络的合成数据生成引擎,它能够替代一部分人工处理复杂 3D 数据的工作。基于此,英伟达还发布了两款应用:Isaac Sim 面向通用机器人、DRIVE Sim 面向自动驾驶。DRIVE Sim 能够模拟出自动驾驶车辆上搭载的“环绕摄像头”的视觉图像。这些共同构成虚拟环境,然后可以用来让自动驾驶算法训练自己的策略。

老牌芯片厂商英特尔同样希望扩大其汽车芯片业务。12月6日,该公司宣布计划通过首次公开募股(IPO)的方式推动Mobileye于2022年年中在美国上市,该计划已获得公司董事会的全面支持。此举将通过创建一家独立上市公司的方式来为英特尔股东释放Mobileye的价值,并将在已经取得的成功基础上继续推动Mobileye为更加广泛的市场提供支持。华尔街日报报道称,该公司的估值或达500亿美元以上。

在汽车加速演变的智能化浪潮中,汽车厂商对于半导体芯片的需求变得愈发强烈。格尔辛格此前在出席行业活动时明确表示,汽车制造商对于芯片的需求提升将会使其成为英特尔更重要的客户,他预期到2030年制造高端汽车的材料成本将有五分之一是半导体,较2019年的4%显著提升。

三星同样也在看向汽车市场。据韩媒Kedglobal报道,三星电子12月16表示,在汽车行业转向全自动驾驶之际,公司已开始向该汽车制造商提供五种汽车芯片,包括用于信息娱乐系统的256GB PCIe Gen 3 NVMe BGA SSD、2GB GDDR6 DRAM和2GB DDR4 DRAM,以及用于自动驾驶系统的2GB GDDR6 DRAM和128GB UFS。行业观察人士称,考虑到三星汽车芯片提供异常高的产能和性能,这家全球汽车制造商可能就是特斯拉。今年9月末,据多名业界人士透露,三星或将为特斯拉生产下一代自动驾驶芯片HW 4.0,并最早从今年第四季度开始,在韩国华城市工厂使用7nm技术批量生产。据悉,HW 4.0是特斯拉目前车辆上使用的HW 3.0芯片的继承者,HW 3.0芯片是由三星制造。外界普遍预计,HW 4.0将用在特斯拉Cybertruck上。

关键词:上汽“灵魂论”

6月30日,在上汽集团2020年度股东大会上,当被问及上汽是否会考虑在自动驾驶方面与华为等第三方合作时,上汽集团董事长陈虹一语惊四座:“与华为这样的第三方公司合作自动驾驶,上汽是不能接受的,因为这就好比有一家公司为我们提供整体的解决方案,如此一来它就成为了灵魂,而上汽就成为了躯体。”

“灵魂论”之说引爆产业争议,也揭示百年汽车工业正在经历的颠覆式变革,传统的汽车产业链正在经历价值链重塑,这个过程中,每个价值链节点的企业都免不了面临一场自我革新,重新找到新的核心竞争力。

关键词:激光雷达上车开启?

在2021年,车载激光雷达终于来了。

在蔚来、小鹏、理想、北汽极狐、广汽埃安、长城等一众品牌的带领下,越来越多的车企开始宣布在新车上搭载激光雷达,并且单车搭载量也越来越多。比如长安汽车旗下全新高端智能电动车品牌阿维塔首款车型阿维塔11就搭载了3颗激光雷达,长城汽车新推出来的沙龙品牌首款车型机甲龙所搭载的激光雷达甚至达到了4颗之多。

在过去几年里,激光雷达一直被认为是L3+自动驾驶的标配。但是,量产时机是否成熟?业内仍看法不一。性能、成本等仍是掣肘。比如,11月上市的凯迪拉克首款纯电SUV LYRIQ就放弃了激光雷达硬件路线。

根据中国智能网联汽车创新中心首席科学家李克强对《智能网联汽车技术路线图2.0》的解读,至2025年,部分自动驾驶(PA)级汽车和有条件自动驾驶(CA)级汽车销量占当年汽车总销量的比例将超过50%,至2030年,PA、CA及智能网联汽车销量在当年汽车总销量中的比例将超过70%。需求带动车载传感器产量的提升将进一步带来单件传感器价格的下降。

关键词:纯视觉拥护者特斯拉彻底抛弃雷达数据

美国当地时间7月10日,特斯拉开始在美国地区正式推送纯视觉版的 FSD Beta V9 版本。算法重写是FSD Beta V9.0最核心的变化,重写感知算法让特斯拉只要用纯视觉就可以实现城市级别的完全自动驾驶能力。也就是说,V9.0是特斯拉的纯视觉方案,系统将不再采用雷达数据。

在智能汽车感知系统上,特斯拉是坚定的纯视觉派——声称不用激光雷达,而后又宣布在量产车上移除毫米波雷达。“所有发生的事情都会被车上的8颗摄像头记录下来。”在2021年的 CVPR(计算视觉与模式识别大会)上,特斯拉首席AI科学家Andrej Karpathy对此做出解释,他指出,自动驾驶系统必须弄清楚车道在哪里,信号灯在哪里,它们状态如何,以及与车辆间有何关系。最重要的是,它必须在没有任何导航信息的路况下完成这一切。Karpathy指出,人类驾驶依靠的是视觉,因而神经网络是可以处理视觉输入,并以此理解周边物体深度与速度的。而现在最大的问题在于,合成的神经网络能否做到这一点。

关键词: IPO

11月11日,美国电动汽车初创公司Rivian在纳斯达克上市,股价以100.73美元报收,上市首日收盘大涨29%,市值就接近千亿美元。据华尔街日报报道,这宗备受期待的IPO交易融资规模创下2014年以来美国市场IPO的最高纪录,进一步显示出华尔街对电动汽车制造商的热情还在不断升温。

公开资料显示,Rivian创办于2009年,一度被认为是特斯拉强有力的竞争对手。该公司2018年至今已完成至少9轮融资。据了解,Rivian目前背靠亚马逊、福特两大巨头,二者都是Rivian的战略投资者,亚马逊同时也是Rivian的最大客户。

此外,Rivian也盯上了中国市场,按照计划,Rivian将于2022年在中国推出紧凑型SUV,进军中国市场。

无独有偶。2021年4月,图森未来实现美股IPO上市,成为自动驾驶卡车第一股,同时也是L4级自动驾驶第一股。

关键词:“无人驾驶第一城”落地北京

11月25日,北京市高级别自动驾驶示范区工作办公室公布,北京正式开放国内首个自动驾驶出行服务商业化试点,这标志着国内自动驾驶领域从测试示范迈入了商业化试点探索新阶段。

北京市智能网联汽车政策先行区不久前对外发布细则,向百度、小马智行等企业颁发国内首批自动驾驶车辆收费通知书。其中,百度Apollo获国内首个自动驾驶收费订单,这意味着,自动驾驶正在迎来“商业化运营阶段”。

关键词:L3级别车型量产

12月9日,《欧洲汽车新闻》报道称,梅赛德斯-奔驰获得德国联邦运输管理局(KBA)批准,可以在德国被允许的高速公路上合法使用L3驾驶辅助系统Drive Pilot,时速被限制在法律规定的60km/h。

据悉,Drive Pilot 将在明年年中左右搭载到S级和EQS车型。据介绍,在激活方向盘上的按钮后,将允许Drive Pilot系统接手驾驶,驾驶员可以双手离开方向盘,合法地进行其他活动,如与同事聊天、发邮件、上网、看电影或放松。目前奔驰仅在德国获得了该系统的许可,但官方表示其目标是在其他司法管辖区获得监管部门的批准。戴姆勒首席技术官Markus Schaefer表示,一旦中国和美国的立法允许,奔驰将在这些市场提供该系统。

但奔驰并不是第一家在量产车中销售Level 3技术的汽车制造商。本田汽车已于2020 年在其Legend车型中获得了日本监管机构的批准,尽管仅在有限的运行工况中部署了该系统。

(校对/Jimmy)

责编: 刘燚
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