为什么最新的智能驾驶芯片首发量产在中国?

从PC时代到智能手机时代,中国企业家在面向消费者终端产品的创新以及品牌竞争力的打造方面,都有后来居上之势。同样的,在智能汽车时代,中国汽车市场也成为了创新的焦点。无论是英伟达还是Mobileye,或者是高通,最先进的汽车芯片,它的首发量产不是在日本的汽车公司,也不是德国的汽车公司,而都是中国的自主品牌,也就是说,中国已成为全球顶级汽车智能芯片的“角斗场”。

为什么最新的智能驾驶芯片首发量产一般都选在中国?

一方面,中国是世界最大的汽车市场,并且也已经成为全球最活跃的智能电动汽车市场。新能源汽车也好,传统燃油车也好,中国的新汽车品牌,以及汽车产能都是远远过剩的。可以说,中国汽车市场的竞争是全世界竞争最激烈的地方。对于新汽车而言,核心的竞争力就是智能化,而智能化的核心就是智能驾驶,因而智能驾驶已成为各国要争抢的战略制高点。作为智能驾驶系统决策层的重要组成部分,自动驾驶芯片是自动驾驶实现的关键硬件支撑。因此,中国已经成为硬核汽车科技的重要战场。最新的智能驾驶芯片首发量产选在中国,不仅是市场的需要,更是争夺战略制高点的需要。

另一方面,中国的应用场景更加多样和复杂,在“软件定义汽车”的时代,由于汽车功能和性能的提升可以通过软件更新来完成,因此,如果在功能和场景上能够满足中国市场和用户的需求,那么也就可以满足其他国家用户的需求。所以,最新的智能驾驶芯片首发量产选在中国,可以避免在这个最大汽车市场水土不服。

为什么智能驾驶芯片的量产上车很艰难?

一般人对芯片的印象,大多来自于电脑、手机。虽然是高科技,但是由于大量生产,似乎只是一种流水线产品。其实,在汽车行业,做芯片伊始,就要考虑芯片怎么做,要面临什么场景,要做成什么方案,接入多少传感器,具有什么样的计算能力,都需要提前设定下来。

比如,需要能加进去8颗摄像头,加两个激光雷达,一秒20帧速度,保证120公里每小时时候,以60毫秒延迟检测出来前方有没有障碍物,需要先把这些折算成芯片的配比和规格。

然后,研发团队开始写代码,根据定下的规格,一行一行地写下代码,有芯片RTL代码,有C代码,有python代码,最后变成软件。软件带起来,即是软件层片。

然后,芯片层RTL做设计,做验证,再拿去做后端,后端负责把300亿晶体管排到合适位置,保证所有供电和连线都是最短的,这样,芯片面积才最小,制造成本才最低。

在这个基础上,把芯片方案交给芯片制造商,芯片制造商拿到类似于图纸的东西,再把图纸流片三个月,从单晶硅长出来一个大的晶圆,再封装,大概三四个月时间,整个过程是18个月到24个月。

之后,把芯片这个指甲盖一样的东西拿到手,然后点亮做测试,再在上面加越来越复杂的功能,到后面跑出来Windows的类似系统,最后自动驾驶可以工作,这个过程大概又是12个月到24个月。

再之后,把芯片做成方便易用,各种情况下都不会出现质量问题,成为稳定可靠的产品后,还需要降成本,也就是说,整个过程下来大概是需要用三到五年的时间。而三到五年时间从一个想法到出成品量产,中间任何一段的地方考虑不周到、有风险,都可能导致这个项目的失败。

此外,车规级芯片相对于手机芯片来说,要求具有更高的集成度,更高的稳定性,更安全的标准。因此还会经过高温、低温、颠簸等恶劣环境的测试。

最后,芯片设计制造出来,还需要一段时间车上量产的爬坡,从一颗芯片,两颗芯片上车,到5万颗,10万颗,100万颗,爬坡过程的周期很长。因此,要做出靠谱的能量产的智能驾驶芯片真的很难。

打造一颗好用的芯片需要考虑哪些因素?

对于智能驾驶芯片,最终的目的是要实现好用。一颗芯片要想做到好用级别,比把芯片做出来更难一些。那么什么样的芯片是好用的芯片呢?

一般来说,好用的智能驾驶芯片可以拆解成两方面,一个是硬件,就是芯片本身,这个芯片本身要考虑成本、安全。同时,电路板里每个元器件也都需要考虑成本、稳定性、可靠性、供应链安全,这些都很重要。此外,还需要考虑功耗,稳定性和性能,这些是保证芯片是合身的,量体裁衣的芯片才能符合用户要求,这是很重要的。

另外就是软件生态,例如,当前市面成功的操作系统,都是靠软件生态获得垄断地位。考虑软件的时候,需要考虑因素就更多了。软件层面,性能、稳定性也很重要,而且更重要的是这个软件本身是开放的,一定要让最终用户用到百花齐放的软件生态。此外,还有兼容性和可扩展性。软件问题就像血液和水一样浸润在硬件的很多地方。虽然拿到的芯片是硬邦邦的设计,但是软件是让芯片发挥最大价值的地方,所以软件部分也非常重要,甚至是和芯片一样重要,而且对于很多用户来说,很多客户都觉得软件要比芯片本身更重要,因为各个客户都想在这里发挥创造性,做出来想要的价值。

国外有Mobileye和英伟达,中国的智能驾驶芯片要靠谁?

众所周知,世界顶级的汽车智能芯片生产厂家有Mobileye和英伟达(Nvidia),而能与这两家相抗衡的中国企业则是地平线。地平线是中国唯一的一家实现车规级汽车智能芯片前装量产的企业,征程系列芯片出货量已突破100万片。得益于软硬结合的前瞻理念,地平线快速实现了产品和解决方案的迭代升级及量产落地。

目前,地平线已经同超过17家车企,签下超过45个前装量产项目的定点,并已顺利完成多个量产项目的交付。但是这个拓展市场的过程是极其艰难的,如前所述,芯片从设计到量产,是一条充满荆棘之路。按地平线员工自己的表述,“生来就是地狱模式”,需要在这里摸爬滚打,经历更多的考验,但是从这个过程当中走出来的芯片,一定是具备世界级的竞争力。

国内智能驾驶芯片的量产装车现状如何

据悉,地平线从2019年开始到2020年到2021年,保持着每年推出一代高性能自动驾驶芯片的节奏,从征程2到征程3到征程5,它的算力不断推升,每一代芯片都做到了很快的成功量产。

去年地平线推出的征程5芯片,是一个大算力的超过100TOPS以上的计算的高等级自动驾驶的芯片,它主要去对标的就是英伟达的Orin这样的高等级自动驾驶的市场。目前已经有长安汽车、长城汽车、理想汽车等诸多首发量产合作伙伴。

作为一个新晋的玩家,作为一个中国的创新企业,作为中国唯一的一家实现车规级汽车智能芯片前装量产的企业。地平线已经跟中国几乎所有的最大规模的主机厂有量产的合作,并且有40多个量产的车型已经交付或正在交付的过程中。

当然,在芯片领域,英伟达、Mobileye等公司在智能驾驶领域拥有先发优势,国内车企选用国外公司生产的芯片也无可厚非,比如蔚来ET7就采用的是英伟达Drive Orin芯片。不过,地平线征程系列的横空出世,无疑打破了芯片行业巨头Mobileye和英伟达对智能驾驶芯片的垄断。更重要的是,芯片在整个信息产业的生态里面扮演的是最上游的角色,天然的是一个生态的参与者。所以,地平线跟上百家合作伙伴在量产项目上面合作,不只是销售一些芯片这么简单,而是在打造信息产业时代的生态。正如地平线创始人兼首席科学家余凯博士所说,地平线致力于打造智能汽车时代的”Wintel”和“AA”即“Window+Intel”,“ARM+Android”,与合作伙伴共同拥抱行业未来。

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