全球自动驾驶芯片企业梳理

电子发烧友网报道（文/李弯弯）当前汽车正在加速智能化，而以计算为核心的自动驾驶芯片是其中的核心，对于自动驾驶来说，级别越高对算力的需求也越大，数据显示，L3级自动驾驶对算力需求为20-30TOPS，L4级需要200TOPS以上，L5级则超过2000TOPS。
 
国内外企业都在积极推进更大算力的自动驾驶芯片的研发和应用，国外企业主要有特斯拉、英伟达、高通和英特尔旗下的Mobileye，其中特斯拉的FSD芯片基本自用，不对外销售。国内企业主要有华为、地平线、黑芝麻智能等。
 
目前在自动驾驶芯片方面国内与国外还存在一定差距，可能需要5到10年的时间追赶，从当前的情况来看，全球主要的主机厂商更倾向于采用英伟达的芯片，据英伟达披露的消息，随着Drive Orin平台投入生产，其积压订单达110亿美元。
 
国内的华为、地平线等目前主要供应的是中低端市场，车型定价通常在10万到20万之间，地平线最近几年发展很快，已经与非常多主机厂、Tier1厂商达成合作，华为在芯片方面具有一定实力，不过目前合作的客户比较少。下面看看各企业主要的产品和应用情况：
 
英伟达
 
英伟达早在2018年就推出Xavier平台，可处理来自车辆雷达、摄像头、激光雷达和超声波系统的自主驾驶数据。Xavier SoC基于台积电12nm工艺，集成90亿颗晶体管，CPU采用NVIDIA自研8核ARM64架构，GPU采用512颗CUDA的Volta。该芯片可提供30TOPS的运算能力，功耗30W，能效比为1TOPS/W。
 
2019年英伟达发布面向ADAS和自动驾驶领域的SOC Orin，该芯片拥有170亿个晶体管，搭载NVDIA基于Ampere架构的GPU和Arm Hercules CPU核心。Orin SoC采用7nm工艺，内置第二代深度学习加速器DLA、第二代视觉加速器PVA、视频编解码器，算力达254TOPS，功耗45W，预计将于2022年交付，面向L2+级自动驾驶场景。
 
基于该芯片的DRIVE AGX Orin平台可实现最大算力2000TOPS，覆盖L2-L5级自动驾驶需求，帮助主机厂开发自适应巡航控制、自动紧急制动、变道辅助、防碰撞、车道偏离预警、交通信号灯识别等自动驾驶功能，进而实现在高速、城区、泊车、换电等场景点到点的自动驾驶。
 
据不完全统计，全球已有超过25家主机厂与英伟达就Orin达成合作，其中不乏蔚来、小鹏、理想、威马、上汽智己、R汽车、法拉第未来、Lucid Group、Human Horizons Vinfast、华人运通等造车新势力；比亚迪、奔驰、捷豹路虎、沃尔沃、现代、奥迪、路特斯等传统主机厂也纷纷加入；
 
另外，德赛西威、百度Apollo、通用Cruise、谷歌Waymo、图森未来、小马智行、亚马逊Zoox、滴滴、沃尔沃商用车、Kodiak、智加科技、Auto X、文远知行、元戎启行等自动驾驶公司也将基于Orin开发各自的ADAS方案。
 
Mobileye
 
Mobileye是最早进入自动驾驶芯片领域的厂商，数据显示，2020年，其自主设计的EyeQ系列芯片出货量达到1930万片，占市场总份额的70%左右。
 
Mobileye已经量产的EyeQ系列芯片有EyeQ1至EyeQ5。其中EyeQ4的算力为2.5 TOPS，功耗为3W，能效0.83 TOPS/W。EyeQ5采用7nm FinFET工艺，算力达到24TOPS，功耗为10W，Mobileye的该款芯片对标英伟达的Xavier。
 
2021年Mobileye开始失去一些客户，蔚来、小鹏、威马和理想等都表示下一代旗舰车型将采用英伟达的Orin芯片，宝马表示下一代驾驶辅助和自动驾驶系统采用高通的芯片。因为英伟达、高通等都推出了更高性能的产品。
 
2022年1月Mobileye发布了三颗自动驾驶芯片，包括面向L4级自动驾驶的芯片EyeQ Ultra，以及面向L2级自动驾驶的芯片EyeQ6L和EyeQ6H。
 
EyeQ Ultra是一颗更高算力的自动驾驶芯片，基于5nm制程打造，其AI性能能够达到176TOPS，约等于10颗EyeQ5芯片的性能。EyeQ Ultra具备12核、24线程CPU，同时还有两个通用计算加速器和两个CNN加速器。EyeQ Ultra预计将在2023年提供样品，2025年实现量产上车。
 
EyeQ6H为当前最新量产芯片EyeQ5的迭代版本，算力相当于2颗EyeQ5，大约为50TOPS；EyeQ6L为上一代L2级自动驾驶芯片EyeQ4的迭代版本，但封装尺寸为EyeQ4的55%。EyeQ6系列两款芯片都将基于7nm制程打造，预计今年开始提供样品，2024年实现量产。
 
作为全球最大的L2级自动驾驶芯片供应商，Mobileye除了守住L2级自动驾驶阵地之外，也正在拓展L4自动驾驶业务。Mobileye与极氪汽车打造的L4级自动驾驶车型最早将在2024年实现量产，其自动驾驶系统将基于6颗Mobileye EyeQ5打造。同时Mobileye还与大众集团、福特汽车达成了深度合作。
 
高通
 
高通早在2017年就披露研发自动驾驶芯片的计划，2020年初发布全新自动驾驶平台SnapdragonRide，该平台包含多个SOC、深度学习加速器和自动驾驶软件Stack，能够支持高级驾驶辅助系统ADAS功能。预计搭载Snapdragon Ride的汽车将于2023年投入生产。
 
去年1月，高通宣布扩展了SnapdragonRide平台组合，使其可支持多层级的ADAS/AD自动驾驶辅助功能，包括从安装于汽车风挡的NCAPADAS解决方案（L1级），到支持有条件自动驾驶的主动安全（L2/L3级别），再到全自动驾驶系统（L4级）。
 
SnapdragonRide平台基于5nm制程工艺，可提供不同等级的算力，包括以小于5W功耗为ADAS摄像头提供10TOPS的算力，以及为L4级自动驾驶解决方案提供超过700TOPS的算力。
 
目前，高通已与长城、通用、宝马、大众等厂商在自动驾驶领域达成合作，未来Snapdragon Ride平台将被运用到上述车厂部分车型中。
 
今年4月，高通还完成收购维宁尔，补齐了高通在自动驾驶领域的软件算法能力。维宁尔的核心竞争优势在于雷达、感知系统、自动驾驶系统算法、功能安全/预期功能安全等方向。
 
此次收购完成后，高通将直接把Arriver的计算机视觉（Computer Vision）、驾驶政策（Drive Policy）和驾驶辅助（Driver Assistance）业务纳入其领先的 Snapdragon Ride 高级驾驶辅助系统解决方案，使公司从一个芯片提供者升级成为高级驾驶辅助/自动驾驶平台的提供者，也使公司具备了提供完整的自动驾驶解决方案的能力。
 
华为
 
针对自动驾驶对计算平台的需求，华为推出MDC解决方案，它集成华为自研的Host CPU芯片、AI芯片、ISP芯片与SSD控制芯片。到目前为止陆续推出了面向业界的4种不同算力的系列化产品，涵盖了L2-L5自动驾驶生态链，包括MDC 300、MDC210、MDC610、MDC810。
 
MDC300由华为昇腾Ascend310芯片、华为鲲鹏芯片和Infineon的TC397三部分构成，算力在64TOPS左右，满足L3级自动驾驶算力需求。
 
MDC810智能驾驶计算平台于2021年发布，算力高达400+TOPS，可满足高级别的自动驾驶乘用车及RoboTaxi的应用场景，是已经量产的最大算力的智能驾驶计算平台。目前该计算平台已经完成全部测试，发布即量产。
 
目前禾多科技、希迪智驾、新石器、元戎启行、踏歌智行、慧拓、哪吒汽车等自动驾驶研发公司都采用了华为的MDC计算平台。
 
今年2月，哪吒汽车智能驾驶团队向外展示了哪吒汽车的全栈自研智能驾驶系统TA PILOT，分为4个不同的配置，分别为TA PILOT2.0、TA PILOT3.0、TA PILOT4.0、TA PILOT5.0。
 
TA PILOT2.0是指高速、城市的ADS功能，已经在哪吒V、U Pro系列的部分车型上应用；而TA PILOT3.0则是在2.0的基础上增加了高速领航辅助功能；TA PILOT 5.0还正处于研发当中。
 
TA PILOT4.0拥有高速、城市的领航辅助等功能，并将搭载在哪吒汽车旗下首款纯电轿车哪吒S上面。据了解，TA PILOT4.0就采用了来自华为的MDC610芯片，算力可以达到200TOPS。
 
地平线
 
地平线是国内领先的自动驾驶芯片企业，2019年8月，地平线推出第一代车规芯片征程2系列，去年9月推出第二代车规芯片征程3系列，并已经陆续前装量产了多款车型。
 
今年5月，地平线对外披露，公司第三款车规级芯片征程5（Journey 5），比预定日程提前一次性流片成功并且顺利点亮。征程5系列芯片是地平线第三代车规级产品，面向L4高等级自动驾驶，将在今年内正式发布，基于征程5的合作车型量产预计在2022年发布。
 
征程5单芯片AI算力高达96 TOPS，基于征程5集成的智能驾驶计算平台算力将达200 Tops-1000 Tops。据地平线创始人兼CEO余凯介绍，地平线基于征程5将推出业界最高FPS（frame per second）性能，并且功耗最低的一系列智能驾驶中央计算机。
 
随着地平线征程5系列芯片的推出，地平线的产品线将覆盖从L2到L4级自动驾驶、智能座舱等全场景应用。目前地平线已经和非常多主机厂及Tier 1企业合作，包括广汽、奇瑞、东风岚图、智己、江淮、理想等，以及大陆、亚太股份、东软睿驰、ADAYO华阳、德赛西威等。
 
黑芝麻智能
 
黑芝麻智能专注于大算力计算芯片与平台等技术领域的研发，提供完整的自动驾驶、车路协同解决方案，包括基于车规级设计、学习型图像处理、低功耗精准感知的自动驾驶感知计算芯片和自动驾驶计算平台，支撑自动驾驶产业链相关产品方案的快速产业化落地。
 
目前公司已经推出多款智能驾驶计算芯片产品，华山一号A500、华山二号A1000\A1000L，其中华山二号（A1000）芯片具备40-70TOPS的强大算力，小于8W的功耗及优越的算力利用率，工艺制程16nm，符合AEC Q-100、单芯片ASIL B、系统ASIL D汽车功能安全要求，是国内唯一基于自研车规级核心IP开发的自动驾驶计算芯片。
 
根据黑芝麻给出的计算平台方案，单颗A1000L芯片适用于低等级ADAS辅助驾驶，单颗A1000芯片适用于L2+自动驾驶，双A1000芯片互联组成的域控制器可支持L3级别自动驾驶，四颗A1000芯片叠加可用于未来L4级别自动驾驶。
 
2021年11月，黑芝麻智能创始人兼CEO单记章在某论坛上谈到，目前公司正在设计华山三号A2000，这颗芯片将是国内首个超过250T大算力自动驾驶芯片，采用7nm工艺。
 
今年5月，黑芝麻智能官宣与安徽江淮汽车集团股份有限公司达成平台及战略合作，成为江汽集团自动驾驶平台芯片战略合作伙伴，江汽集团旗下思皓品牌的多款量产车型将搭载黑芝麻智能华山二号A1000系列芯片。截至目前，黑芝麻智能已经与江汽、一汽、上汽、上汽通用五菱等车企以及博世、中科创达、所托瑞安、保隆集团等企业在L2、L3级ADAS和自动驾驶感知系统解决方案上开展一系列合作。
 
小结
 
汽车智能化发展，预计将会带来万亿级的市场机会，从目前的情况来看，当前L3级及以上级别自动驾驶正在加速渗透，对较大算力的自动驾驶芯片的需求也在增加。除了上述提到的主要几家企业，国内的寒武纪、芯驰科技、芯擎科技等都有积极投入到这个领域。
 
整体而言，整个的竞争还是很大，尤其是角度的企业都集中在低端市场，盈利空间本就有限，所以对于企业来说，要想长远发展还需不断向中高端走，这存在一定难度，可想而知，未来或许会有一些企业会被淘汰，另外除了乘用车市场，以物流车、环卫车等市场为突破口也是一个方向，这些车队驾驶芯片的算力、安全性要求会比较低。