汽车的竞争,是产品的竞争也是底层技术的竞争,最终都会是芯片的竞争。

无论是汽车行业还是数码科技行业,当行业的竞争到达一个新的阶段,参与其中的玩家们就会谋求在供应链上获得更强的掌控力,尤其是“制高点”需要被自己牢牢掌控。


在燃油车时代车企们希望掌控的是“发动机”,而来到新能源时代,芯片则顺理成章地成为了制高点。近年来,越来越多的车企传出自研芯片的芯片,但更多是来自于实力雄厚的传统车企。而当新势力车企开始站到舞台中央、扮演重要角色时,他们要自研芯片的新闻自然层出不穷。


7月9日消息,36kr报道称蔚来于2023年发布的自研芯片“神玑NX9031”已正式流片且进行测试,预示着蔚来的自研芯片工作来到了最关键,也是相对后期的阶段。作为2023年NIO Day上的“重头戏”之一,神玑NX9031芯片被李斌寄予厚望:希望只靠这一枚“神玑”芯片就能顶上4枚智驾芯片的算力,从而达到降低成本、提升效率的目的。


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大体来说其他有意自研关键芯片的厂商也有着类似的目的,无论是智驾芯片还是座舱芯片,自研的目的都是希望这些芯片能够满足当前的技术进度和能力期望,并最终通过规模效应降低成本。在蔚来之前,已经有不少车企加入了自研芯片的战局,当市场竞争来到关键阶段,自研芯片很可能会变成胜负手。


吉利&龙鹰一号:国产车规芯的代表作


吉利集团家大业大,在半导体领域也通过投资、合资等方式有着相当广泛的布局。不过其中最为人所知的莫过于相关公司芯擎科技推出的“龙鹰一号”芯片,该芯片诞生时有着“国内首颗7nm车规级芯片”的称号,成为了吉利以及旗下相关品牌在座舱芯片上与高通、联发科等芯片巨头分庭抗礼的大前提。


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不过从参数来看,哪怕是以座舱芯片的角度龙鹰一号的算力也不算太强,2023年才实现量产的它,在安兔兔跑分上甚至不如已经服役数年的高通骁龙8155。也因为如此,2023年装车领克08时解决方案供应商亿咖通推出了安托拉1000 Pro平台,用同时使用两颗龙鹰一号的方式提供了合共16TOPS的AI算力,最终满足了领克08上座舱运行和自动泊车的相关需求。


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尽管如此,龙鹰一号在中国汽车行业中依然发挥了堪称“里程碑”的价值。毕竟是国内真正意义上独立自研的车规级芯片,且拥有充足的产能、稳定的供货能力,对于国内的车企来说便得到了摆脱海外芯片依赖的契机,抗风险能力得到进一步提升;另一方面,由于整个链条掌握在自己手中,上下游能够更加灵活地进行合作,随着垂直整合能力提升,在功能落地层面的灵活性也得以提升。


而有了龙鹰一号作为基础,芯擎科技得以有条不紊地继续推进其他的自研芯片计划。2024年春季,芯擎科技的新一代智驾芯片AD1000亮相于亿咖通科技日上,虽然都是基于7nm制程打造,但毕竟定位不同,在一些关键参数上会有比较明显的变化。


据沈子瑜介绍,单颗AD1000的算力就能支持L2++的辅助驾驶能力(也就是城市NOA),两颗合共512TOPS算力能满足L3智驾的算力要求,而4颗合共1024TOPS算力则能支持L4级自动驾驶。


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明显看到,就性能指标上AD1000足以对标目前主流的智驾芯片英伟达Orin-X,在与地平线的主力产品J6对比时也不算落下风。虽然距离正式量产落地还有一定的距离,但AD1000的到来意味着吉利集团在底层实力得到较大提升,垂直整合的效率提升,也有利于吉利集团旗下的智驾体系持续提升。


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总而言之,能够在座舱、智驾这两个关键领域掌握自研芯片,有利于吉利集团在未来掌握主动权。当然在软件算法层面,吉利集团综合的表现并不出色,尤其是智驾系统还没有太多拿得出手的案例,对于吉利来说,可不要让这样的硬件优势白白浪费掉。


比亚迪自研芯片:承载更大的智驾野心


“自研芯片”和“比亚迪”这两个词汇并不是毫无关联,甚至说比亚迪一直都在自研芯片,只是领域不同。据报道,比亚迪早在2011年就启动自研IGBT芯片的项目,并最终在2017年推出成品,打破了海外供应商的垄断。


作为电气系统中的重要组成部分,IGBT芯片的重要性不言而喻,不过在当前的语境中,真正能够确立产品优势的,还是技术含量更高、算力更强的座舱芯片或智驾芯片。2024年4月,有媒体报道称比亚迪已经启动自研智驾芯片的相关项目,并招揽了一大批来自德州仪器的工程师,这枚芯片在未来将会在比亚迪的技术体系中发挥重要作用。


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据爆料消息,比亚迪自研的这枚芯片虽然是用作智驾用途,但并非我们想象中数百TOPS算力的“高算力芯片”。该芯片的主要对标竞品是德州仪器的TDA4VM,而该芯片我们在此前的文章中有过介绍:AI算力为8TOPS,最大优势是“物美价廉”,再加上良好的开发生态和开发套件,广受Tier1欢迎。


目前还没有比亚迪自研芯片的更多相关消息和详细参数,不过小通可以肯定其的确存在。在2023年底的一场活动上,比亚迪某高管在一次聚餐活动中亲口向小通和其他在场的媒体朋友承认,比亚迪的确在自研智驾芯片,只是进度未知。


另一方面,比亚迪的这枚自研芯片的主要作用是“覆盖10-20万元主流车型”,也符合当下比亚迪整个销量的分布情况。比亚迪2023年的财报明确指出,估算后其单车均价约为15.99万元,意味着比亚迪售出的车型大多以10万元-20万元的车型为主,自研芯片应用到这一区间的车型上,显然能够帮助比亚迪快速推动智能化的普及。


目前比亚迪已经有了“天神之眼”智驾系统,软件层面有了大幅的进步。如果未来自研芯片就位,再配合比亚迪庞大的出货量带来的海量道路数据,比亚迪的智驾能力很可能出现飞跃式增长。


小鹏自研芯片:智驾优势的最后一环


最早在2020年就传出了小鹏正在搭建芯片团队的消息,按照当时的报道,小鹏最先找到芯片设计公司Marvell合作,后来因种种缘故,合作伙伴变成了索喜。36kr报道,小鹏的智驾芯片也进入到流片阶段,进展和蔚来较为接近。可以推测,如果蔚来打算在明年让自研芯片落地的话,那么小鹏的自研芯片也有大概率会在明年和大众见面。


毫无疑问,小鹏的自研芯片会是智驾芯片,但也有消息猜测该芯片的真正定位是“舱驾一体”芯片,也就是提供的算力和技术接口,可以同时满足座舱智能和智能驾驶的相关算力需求。在关键参数方面暂时没有太多消息,参考蔚来的智驾芯片其制程工艺很可能是5nm或者4nm,核心规模参考英伟达Orin-X,也就是使用ARM Cortex-A78AE,使用12核心或者16核心。


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至于最关键的AI算力,小通预测小鹏的自研智驾芯片最终稠密算力会在500TOPS到750TOPS之间,虽然达不到英伟达Thor的水平,但也足以满足当下小鹏智驾体系的算力要求。


2021年,有报道指小鹏曾希望英伟达为其定制一款智驾芯片,期望算力就是750TOPS。小鹏认为,Thor那样1000TOPS级别的算力没有必要,而且会导致价格过于昂贵,750TOPS就处于合理区间。而最终定制合作流产成为了小鹏启动自研芯片的导火索,考虑到当下小鹏的智驾算力最强的配置也就是两块Orin-X、508TOPS算力,即使未来算法升级、切换至纯视觉赛道,对算力要求提升,750TOPS的算力也大致足够。


日前小鹏公布了其智驾系统的升级方向,通过端到端等技术将实现“黑名单式”智驾开放,到7月赶上“全国都能开”的智驾浪潮。然后,何小鹏在官宣新品P7+的同时预告了该车会带来技术革新,目前来看最有可能的变化是将用上纯视觉的技术方案,全面对标特斯拉FSD。


或许,小鹏浩浩荡荡的技术革新,其中就有自研芯片的位置,我们不妨拭目以待。


理想自研芯片:另辟蹊径寻找最优解


理想是“蔚小理”三家车企中最晚传出自研芯片的厂商,而传闻指它所研发的,也不像蔚来、小鹏那样的智驾芯片——当然,理想的自研芯片依然用于智驾场景,不过是作用于智驾的AI推理芯片。


简单来说,智驾场景相关的AI推算,在一般情况下交由智驾芯片的GPU和NPU完成,但有些车企,比如理想认为需要“专人专项”来处理这些数据,也为了更高的处理效率,就有必要使用专用的芯片。根据爆料,理想设计的芯片采用的是Chiplet模式,也就是所谓的“模块化小芯片”,一整个芯片中由不同功能的小模块组成,各司其职。


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目前曝光较多的是理想自研芯片的项目进度,有说法指理想的芯片团队扩充到200人左右(2022年时为160人),项目的主导者是算力单元部门负责人罗旻,向CTO谢炎汇报;前壁仞科技副总裁秦东整体负责芯片Soc部门,向罗旻汇报。


在芯片的设计上,理想较为依赖合作伙伴,理想自研的部分为推理模型加速单元 NPU 的前端设计(这是最为关键的部分),后端设计会外包给中国台湾的世芯电子,并交由台积电代工。至于制程工艺,目前台积电把更多的产能放在了5nm、4nm这样的先进制程上,而理想的芯片早期出货量并不多,或很难分到这些先进制程的产能。小通推测,理想的自研芯片可能会采用7nm工艺制造,而用AI推理芯片这样的定位来看,7nm也不失为一个经济实惠的选择。


据36kr报道,项目代号为“舒马赫”的理想自研芯片进度稍慢于蔚来和小鹏,但也会在今年内完成流片,小通预计即使有量产计划,最快也可能要等到2026年。今年年初理想内部进行裁员,智驾团队元气大伤,暂时不知道会不会对芯片团队有影响。不过从刚刚召开的“智驾夏季发布会”来看,理想对待智驾的重视程度有较大提升,自研芯片作为关键一环,或许也能成为理想的“核武器”。


蔚来神玑芯片:肩负降本增效重任


作为近期相关事件的主角,也是最积极披露自研芯片进展的车企,蔚来的项目进度相对要透明一些。就目前李斌主动披露的信息,神玑NX9031的各项规格都称得上行业顶尖,5nm的先进制程工艺、500亿晶体管的规模、预计超1000TOPS的单颗算力,已经非常接近英伟达的下一代旗舰级智驾芯片Thor。


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在NIO Day上,李斌对神玑NX9031的期待非常简单,就是用一枚芯片去取代当下蔚来车型上的四颗Orin-X,并通过一些底层技术框架的创新提升工作效率,同时满足降本增效两大要求。


而在蔚来公布的技术栈中,神玑NX9031芯片并非单独存在,蔚来的SkyOS天枢整车操作系统能够和这枚智驾芯片更好地契合,换言之这枚芯片在实际上也发挥了舱驾一体的价值。至于其他技术参数,神玑NX9031充分考虑了当下行业对AI技术的关注,内置的推理加速NPU也是由蔚来自研,能够满足多种AI算法的需求;CPU性能强劲,最多支持到32核心这样的规模,在处理通用计算场景时也能发挥价值。


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在蔚来的产品规划中,自研芯片是非常重要的一环,需要投资换电补能体系、打造高端产品的蔚来深知控制成本的重要性,正如李斌所说,最终他们发现很多环节想要降低成本,只能自研。尤其在智驾芯片部分,目前使用NT3.0平台的蔚来车型全都搭载了4枚Orin-X芯片,逼得李斌不止一次地需要在公开场合解释此举是另有目的,而不是“浪费算力”,尽然不能在算力上有所妥协,那么降低成本的最好方法就是寻找算力相同但成本更低的替代品。


显然,如果神玑NX9031能够接过4枚Orin-X芯片的重任来满足现在和未来的智驾需求,李斌省了一大笔的解释成本,而蔚来也能真正地做到降本增效的目的,在这场“智驾淘汰赛”中掌握主动权。


华为昇腾610:垂直整合的代表作


华为固然不造车,但作为目前国内最具实力的解决方案供应商之一,华为早已实现了软硬件的垂直整合。大多数使用华为ADS智驾的车型都会配备华为自研的智驾芯片和域控制器,其中又以昇腾610最具代表性。


从参数来看,昇腾610算得上是已量产的智驾芯片中性能靠前的那一批,200TOPS的AI算力相比目前的标杆Orin-X也不遑多让,也难怪华为的ADS拥有相当出众的真实体验——当你拥有最强之一的硬件平台,那么在真实体验上做到领先难度自然更低。


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需要注意的是,华为ADS的综合表现出色并非只因硬件算力充足,整个MDC中大多数的元器件都是华为自研,乃至整套智驾系统,从操作系统、算法、大模型等均由华为垂直整合而来,所以能够将效率发挥到最高,让效果最大化。


目前暂时没有华为在研发其他智驾芯片的消息,考虑到8月份华为即将发布乾崑ADS 3.0智驾系统,最大的变化在于用两张“端到端网”来取代过去的规则算法,系统处理效率更高、处理思维更“拟人”,不过最终能够达到什么高度,还得等到相关产品落地后才能知晓。


特斯拉FSD芯片:是开山鼻祖也是标杆


最后提到自研智驾芯片就不得不提特斯拉,特斯拉作为新能源车行业中的风向标,自然引领了自研关键芯片、加强垂直整合这一潮流。为特斯拉FSD智驾提供算力的模块是HW(全称Hardware)自动驾驶硬件平台,目前被广泛应用的是3.0版本,4.0版本也已经量产并少量装车。


HW3.0硬件平台发布与2019年,整合了两枚FSD智驾芯片,从今天的角度来看其总算力并不突出,仅有144TOPS。然而,这更是从侧面证明了特斯拉在算法上的厉害,目前已经实现“端到端”技术的FSD V12.4版本依然稳定运行在HW3.0平台上,且依然有可观的调整空间,能够用较小的算力平台来实现可能是行业中最领先的智驾,足见特斯拉的工程实力。


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不过来到HW4.0,看来特斯拉始终是认识到了高算力的重要性,其AI算力相比HW3.0提升了近5倍,来到720TOPS水平。同时,CPU、GPU等也有了较大幅度的升级,以更好地支持各路摄像头的影像输入、处理,为纯视觉的智驾技术路线提供底层支持。


软件算法层面的“端到端”技术、硬件层面的垂直整合,特斯拉依然是当下智驾领域的绝对标杆。从另一个角度来看,特斯拉从来都不是“高算力”的盲从者,如无意外HW4.0也要服役相当长的一段时间,这段时间里FSD是不是仍能保持领先、如何保持领先,我们拭目以待。


垂直整合成大趋势,芯片和算法不分家


回顾主流玩家的动作,我们不难发现一个核心趋势:垂直整合变得越来越重要,“硬件”和“算法”开始不分家。除了主机厂外,很多技术供应商也认识到了这一点,比如说地平线和黑芝麻都在北京车展期间公布了他们的智驾技术方案,足见无论是软件为先还是硬件为先,智驾玩家们都认识到了垂直整合才是最大的优势。


当然,想要“垂直整合”最大的问题自然是成本,尤其是从零开始自研芯片的车企更是面临着巨额的投入、漫长的周期和不明朗的回报等问题,大多数车企都不敢保证自己的这笔投入能够换来可观回报。


尤其是局势的急剧变化,让投资芯片的未来面临更多的不确定性。简单来说,当下没有哪家车企敢说能够保住现有的销量成绩,“蔚小理”在启动自研芯片项目的时候大多都有不错的前景,是新势力的代表,但现在除了理想一枝独秀,蔚来、小鹏都需要面临较大的销量压力。现金储备、营收压力暂且不谈,未来能不能如愿地依靠销量均摊成本也尚不可知。


相对的,华为和特斯拉就没有这种顾虑,最大的底气依然是来自于销量。尤其是对华为来说,本身就是以“供应商”的模式活跃在市场上,只要未来的合作伙伴越来越多,成本就能被快速均摊,顺利进入盈利阶段。


对于头部玩家来说,自研芯片更像是一道“必选题”,在竞争越发激烈的当下,无论是出于提升体验还是改善成本的考虑,最终还是要走向“垂直整合”的道路上,意味着关键芯片必须自研。这场关乎“制高点”的比拼,稍有犹豫就会落后,稍有退后就会掉队,被市场裹挟的他们,别无选择。