芯智駕──集萃産學研企名家觀點，全面剖析AI晶片、第三代半導體等在汽車“大變形”時代的機會與挑戰！
集微網報道，2021年，大陸L2級别的智能駕駛已實作大規模商業化應用。在3月25-27日舉辦的“2022中國電動汽車百人會”論壇上，國家相關部委上司明确指出，2021年，國内乘用車L2級别智能駕駛占比達到22.2%，而2020年，這一占比為15%。可以說，大陸L2滲透率大幅提升背後是新能源汽車市場的助推。2021年，大陸新能源L2級乘用車滲透率遠遠超過燃油汽車，更是接近38%。
圖源：2022中國電動汽車百人會演講
大算力是自動駕駛晶片的确定趨勢
作為智能駕駛系統決策層的重要組成部分，自動駕駛晶片是智能/自動駕駛實作的關鍵硬體支撐。因為智能化的核心是資料計算，資料計算的基礎是晶片，攝像頭、雷達、定位導航、汽車通信等部件會形成大量的資料，這些資料都是由汽車晶片計算的。
而大算力被視為自動駕駛晶片的确定趨勢之一。伴随自動駕駛的級别增加，其需要處理的資料量就越龐大，對晶片的算力要求就更高。據英特爾推算，全自動駕駛時代，每輛汽車每天産生的資料量高達4000GB。根據地平線資料披露，自動駕駛等級每增加一級，所需晶片算力就會呈現數十倍的上升，L2級自動駕駛的算力需求僅要求2-2.5TOPS，但是L3級自動駕駛算力需求就需要達到20-30TOPS，到L4級需要200TOPS以上，L5級别算力需求則超過2000TOPS。
在“2022中國電動汽車百人會”論壇上，寒武紀行歌執行總裁王平表示，“到了L3/L4時代，資料量的大幅提升，算法也更加複雜，是以需要大算力的晶片才能滿足需求，此外，OTA的發展也需要有通用開放的軟體平台才能支撐。”
黑芝麻智能創始人兼CEO單記章也指出，從技術角度看，從L2真正突破到L3會是一個比較長的過程，當中涉及軟體、硬體、資料等技術配合自動駕駛系統不斷更新，未來智能汽車和自動駕駛的實作都需突破算力瓶頸，大算力晶片的使用是獲得突破的關鍵。
國内自動駕駛晶片廠商嶄露頭角
就目前自動駕駛晶片的市場格局來看，除特斯拉自研自用FSD晶片外，大部分量産輔助/自動駕駛系統的國際車企和國内車企現階段都依賴Mobileye、英偉達等的晶片。當然，由于這些公司在自動駕駛領域擁有先發優勢，國内車企率先選用性能更優的晶片也無可厚非，但産業鍊安全也亟需引起重視。
自2020年底以來的汽車缺芯更讓業界認識到，長期來看，本地化晶片供應的重要性和必要性，這不僅将賦能中國自動駕駛技術的落地，更有利于建構穩定可靠的供應鍊，而國内自動駕駛晶片公司将成為“中堅力量”。
近期，國産車規級大算力晶片也愈發受到關注，例如，在今年全國兩會上，上汽集團董事長陳虹建議積極推進車規級、大算力晶片國産化，由國家牽頭設立專項資金，鼓勵晶片企業、汽車企業共同參與，加快形成國産大算力晶片的研發、制造和應用能力。
另外，我們也發現，一些中國廠商已在自動駕駛晶片市場上逐漸嶄露頭角，他們的晶片已經上車或即将上車，例如，理想汽車少量采用地平線的晶片征程3，北汽新能源旗下極狐阿爾法S華為HI版将采用華為的晶片等。同時，步入這一賽道的中國晶片廠商越來越多，并且有量産産品在今明兩年釋出。在“2022中國電動汽車百人會”論壇上，黑芝麻、寒武紀行歌、地平線等公司也分享了自研車載自動/智能駕駛晶片的最新進展。
單記章透露，“2022年将是大算力車規晶片的量産年，華山二号A1000系列晶片計劃于今年開始量産上車，将成為國内可量産的算力最大、性能最強的自動駕駛晶片，同時它也将成為首個量産的符合車規、單晶片支援行泊一體域控制器的國産晶片平台。”目前，黑芝麻智能已經形成了L1到L3級别完整的解決方案，并正在不斷擴大合作夥伴的規模，已與近70家合作夥伴開展合作。
王平表示，為了滿足智能汽車市場的需求，寒武紀行歌将推出全面覆寫不同級别的智能駕駛晶片的産品。寒武紀行歌面向L2+級别市場的SD5223晶片，屬于行泊一體的解決方案，采用先進工藝，最大算力達到16個TOPS，單顆SoC就可實作行泊一體功能，并可采用自然散熱，推動自動駕駛系統向8-10萬元的入門級車型覆寫，而這款晶片将在2022年釋出。而面向L4級别的自動駕駛解決方案——SD5226系列晶片，在人工智能算力方面将進一步提高到超過400個TOPS，CPU最大算力超300K DMIPS，采用7nm工藝，獨立安全島的設計，率先提供基于單顆SoC的L4級别的自動駕駛解決方案，而且，這顆晶片的亮點将是可以支援車端訓練，支援車端的自學習架構，這一解決方案也計劃在2023年正式釋出。
另外，地平線的最新産品征程5晶片也計劃在2022年下半年量産上車，單顆晶片最大AI算力128TOPS，采用16nm制程，支援16路攝像頭，可滿足車廠進階别自動駕駛的量産需求。2021年初，地平線創始人餘凱曾透露，征程6晶片的規劃算力為400TOPS，将采用車規級7nm制程工藝，預計2023年就會推出工程樣片，預計2024年實作量産。
大算力車規晶片量産仍需突破瓶頸
全球範圍而言，種種迹象顯示，自動駕駛的發展将邁上快車道。特别是直接影響自動駕駛的實際落地的法規層面，取得了重大突破，日本、德國等監管部門為部分進階自動駕駛車輛正式上路打開政策之門，美國也表示未來幾年有望針對自動駕駛出台重要政策，中國也在大力倡導。
車企方面，2021年，L3級的量産車型已經在一些國家和地區上路。本田去年3月開始發售全球首款搭載L3自動駕駛系統的進階轎車“Legend”，并且得到了日本政府的上路許可。
繼本田之後，2021年12月，梅賽德斯-奔馳成為全球首家榮獲有條件自動駕駛（L3級）系統國際認證的汽車制造廠商。而且，梅賽德斯-奔馳近日宣布，當配備Drive Pilot的奔馳汽車，駕駛員打開車輛的進階駕駛員輔助系統後，駕駛員對于汽車的運作不再負有法律責任。如果車輛發生車禍，奔馳将承擔相關責任。駕駛試點已經被準許在德國所有高速公路上使用，奔馳希望2022年底前在美國推出這一自動駕駛系統。
據Statista的資料顯示，到2025年，預計L2+L3級量産車型的市場佔有率将會超過50%。現在各家車企都開足馬力進行研發，推動更進階别自動駕駛車型的量産。
産業步入快速發展期，但也必須正視，國内自動駕駛晶片的發展仍面臨諸多挑戰，實作車規晶片尤其是大算力車規晶片的量産是一個艱辛的過程，需經過必要的階段和投入。
單記章表示，目前距離大算力車規晶片的量産仍需突破一些關鍵技術，如在晶片技術方面，需要先進封裝技術、自主IP技術；高算力晶片系統架構需要突破，并具備高安全工具鍊、高安全作業系統及資訊安全；車規認證方面，功能安全流程、功能安全産品認證、車規可靠性認證、ASPICE軟體認證等一系列核心技術需要一一攻破。
例如，黑芝麻智能華山系列自動駕駛晶片，從完成産品定義開始，流片，封測，車規認證和算法工具鍊ready，功能安全認證到最終客戶驗證、量産上車，經曆了超過3年的時間。
面對這些難題，王平也呼籲道：“從車企的角度，我們希望車企可以給國内的晶片公司更多的機會，通過聯合開發項目，牽引國産的SoC成為更符合車企需求的SoC，更多的使用國産化晶片提升供應鍊安全性。同時，支援引導生态打造，鼓勵國内晶片企業、算法公司、Tier 1等企業的強強合作。”
（校對/Jimmy）