优异的芯片不只需求在必定算力方面具有强壮的竞赛力

在自动驾驭芯片范畴,技能道路许多,厂商布景相对多元。现在海外要害厂商包括Mobileye(蔚来、抱负运用)、特斯拉、英伟达(小鹏运用)等,国内实力较强的厂商包括华为、地平线、黑芝麻(000716)等。车载AI芯片终究哪家技能强呢?

跟着自动驾驭技能的日益前进和ADAS浸透率的进步,轿车针对传感器数量以及算力要求也随之进步,并直接影响了车载AI芯片技能的进步与演进。

车载AI芯片比照的五大维度

车载AI芯片终究哪家技能强?除了算力方面的单纯比照之外,各芯片能效比、软硬件耦合度、渠道敞开度、产品时刻规划、芯片功用完结、车规级认证水公正均是比较严重的参阅维度。详细看来:

维度1:算力与能效比

算力与能效比是芯片最中心的竞赛力,高算力与高能效比的芯片往往能够更高效安稳地完结自动驾驭。在算力方面,职业一般以为,L2需求的核算力在10TOPS以下,L3需求30-60TOPS,L4需求超越100TOPS,L5需求超越1000TOPS。芯片是自动驾驭轿车的中心核算单元,为了完结高等级的自动驾驭技能,与之相对应的芯片算力需求也就越高。

与此一起,优异的芯片不只需求在必定算力方面具有强壮的竞赛力,还要兼顾到能效比。自动驾驭载芯片往往装备在电动轿车上,自动驾驭芯片的能耗状况也比较严重。高能效比的芯片不只能够为轿车节省许多的电力,还能发生更少的热能,有助于芯片模组的散热与高功用安稳运作。

在算力方面,英伟达的Orin芯片以200TOPS的算力水平处于抢先水平,Xavier芯片是现在市面上现已量产的芯片中算力最好的芯片之一,公司的解决方案更是算力最高。Mobileye公司尽管EyeQ5算力仅有24TOPS,但其能效比达到了2,一起,硬件与软件高度耦合的特色也使得Mobileye在芯片算力并不高的状况下就体现出了不俗的自动驾驭才能。

在能效比方面,我国公司地平线与黑芝麻(000716)科技方案于将来2年内推出的征途5和华山二号A1000别离达到了5和6TOPS/W,远远抢先其他竞赛者。一起,英伟达的低能效比尽管一向被诟病,但其方案于2022年推出的DRIVEAGXOrin解决方案能效比却达到了2.7,算力更是达到了2000TOPS,根底满意L5等级要求,极具竞赛力。

维度2:软硬件耦合度

自动驾驭芯片的软硬件耦合度对芯片的功率有着比较严重的影响,软硬件符合的体系往往具有更好的体现。高度耦合的软硬件一般具有更高的核算功率,但一起也约束了下流厂商在自动驾驭范畴开发的自由度。与之相反,软硬件耦合度较低的公司则能够供给给下流厂商更高的自由度与灵敏性,但这一灵敏性带来的坏处便是假设软硬件之间没有构成有用的符合,芯片的体现可能会大打折扣,一起也会对驾驭体系的安稳性形成影响。

以Mobileye为例,其「软件+芯片」的黑箱子解决方案软硬件耦合比较严密,敞开性较低,这一特色使得他们即便在芯片算力方面没有必定的优势,也能完结比较高等级的自动驾驭。但一起,他们这一形式也饱尝争议。在自动驾驭年代,数据往往是一家公司的中心竞赛力,任何一家厂商都不肯将中心数据与算法拱手相让,通常状况下,Mobileye只会将处理后的感知意图结局输出给车企,而不会供给原始数据,因而,许多厂商在与Mobileye协作时会有更多的顾忌

与Mobileye公司相反,英伟达则运用了高度敞开的解决方案。英伟达开发的NVIDIADRIVE渠道供给从底层运算、操作体系层以及应用层在内的全套可定制的解决方案,下流公司可在其渠道上开发自己的自动驾驭程序并具有自有数据,自由度较高。但与此一起,高度的自由性也很可能意味着低耦合度,传统车企的软件算法研制才能较弱,自动驾驭的落地体现会遭到必定程度的影响。

除了这两家公司以外,地平线定位在二者之间,可供给具有敞开性的核算渠道和软件算法,然后进步了与车企的协作功率,差异化竞赛赢得了更多销售市场喜爱;黑芝麻(000716)与英伟达相似,聚合精力进步硬件功用,将软件与算法的规划作业敞开给了主机厂;华为具有自研芯片与开发渠道,对外供给完好的解决方案,软硬件耦合度偏高,车企与华为的协作时也愈加稳重。

维度3:产品时刻规划

国外巨子提早入局,国内公司紧随其后,加速芯片量产以抢占销售市场。芯片的量产时刻很大程度上决议方案了公司抢占销售市场的才能,最早推出合格芯片的公司往会占有销售市场更多的比例,因而,各个厂商都在加速器芯片规划与量产进展。

国外以英伟达和Mobileye为首的自动驾驭芯片公司提早布局,在推出时刻上占有杰出的优势,Mobileye方案于2021年3月推出EyeQ5芯片,完结L3以上等级自动驾驭;英伟达于2019年量产Xavier芯片,取得了极大的销售市场收益,公司还方案于2022年提早一年量产Orin芯片,与抱负轿车协作推出L4等级的自动驾驭。

与此一起,国内芯片厂商也在密锣紧鼓的加速芯片量产进展,以黑芝麻(000716)智能科技为例,公司刚在2019年末推出A500芯片,又在本年六月推出华山二号A1000并方案于下一年量产,两个产品推出相隔时刻不到300天,研制功率由此可见一斑。

维度4:ADAS功用完结度

芯片代系的演进往往意味着更高等级ADAS功用的完结,终究意图是完结L5杰出自动驾驭。ADAS是在杂乱的车辆操作过程中为驾驭员供给辅佐和弥补,并终究完结无人驾驭,要害包括FCW、LDW、LKA、AEB、ACC、ICC、TJA、APA、TJP、HWP(HighwayPilot,高速公路自动驾驭)、HWC、CCF(城市自动驾驭)等。

从芯片的演进中看出,低等级的芯片往往只能完结L1、L2等级的辅佐驾驭,而跟着芯片算力的进步与技能的老练,各公司逐渐能够完结更高等级的辅佐驾驭。现在看来,Mobileye的EyeQ5与英伟达的Xavier在同一代系芯片中可完结功用最多、体现最好。

维度5:车规级认证

栋梁新材_美股量化投资人物德邵

经过车规级认证意味着该芯片能够更快的打入销售市场,认证等级越高则可取得整车厂越多的喜爱度。轿车规范需认证牢靠性规范AEC-Q系列、质量管理规范ISO/TS16949其中之一,此外需求经过功用安全规范ISO26262ASILB(D)。

ISO26262要害包括四个等级,别离为ASILA/B/C/D.ISO26262安满是轿车电子元件安稳性好坏的评判根据之一,经过该等级代表其产品安稳性合格、经用,但不代表算力、能效比高。

车规级芯片规范远高于消费级,认证流程长,经过认证的芯片往往具有更强的销售市场竞赛力。车载芯片作业环境更为恶劣,比较于消费芯片及一般工业芯片,轿车芯片的作业环境温度规模宽(-40至155摄氏度)、高振荡、多粉尘、多电磁搅扰。

一起,轿车对芯片的牢靠性安全性要求高,一般的轿车规划寿数都在15年或20万公里左右,远大于消费电子产品寿数要求。在相同的牢靠性要求下,体系组成的部件和环节越多,对组成的部件的牢靠性要求就越高。

除此之外,车载芯片的认证流程也较长,一款芯片一般需求2年左右时刻完结车规级认证,进入车企供应链后一般具有5-10年的供货周期。现在,EyeQ5与Orin在ISO26262认证等级最高,均达到了ASIL-D等级;国产芯片体现不俗,大部分都经过了两项认证。