凭算力疯狂秀肌肉 英伟达卡住了自动驾驶的脖子？

      【太平洋汽车 技术频道】根据国家智能网联汽车创新中心发布的《智能网联技术2.0》对自动驾驶渗透率的预测，2025年中国L2/L3级自动驾驶渗透率将达到50%，2030年将达到70%。而支撑自动驾驶最核心的部件自然是自动驾驶芯片，在车载高端芯片市场，全球最大的智能计算平台公司，也是高端自动驾驶芯片供应商的英伟达基本一枝独秀！没错，就是大家心心恋恋想买它家“发光风扇”的英伟达。

　　据不完全统计，英伟达已经拿到了全球30家主流车企中20家的订单，奔驰、捷豹路虎，以及大家熟知的蔚小理、极氪、智己、飞凡，都是它的客户；而公共出行领域-Robotaxi（自动驾驶出租车），英伟达也拿下了如滴滴自动驾驶、文远知行、小马智行等主流公司。甚至连国内自动驾驶一哥，完成小鹏智驾从0到1落地的小鹏自动驾驶副总裁吴新宙博士，也跳槽到了英伟达。事实上，想在智能驾驶这场战役中抢占先机的车企，绝大部分都在使用和测试英伟达的芯片。了解到英伟达的统治力后，随之而来一个很现实的问题，那是不是就等于英伟达已经卡住自动驾驶的脖子？要回答这个问题，我们有必要了解英伟达在自动驾驶芯片市场的统治力是如何形成的。

　　初入江湖：时间拉回到2015年，此时的英伟达在独立显卡领域大获成功后，开始进入车载计算平台领域，并推出了初代自动驾驶计算平台DRIVE PX和Tegra系列车载芯片，为自动驾驶系统提供计算能力。最初联姻特斯拉，特斯拉Model S和X所搭载的Autopilot 1.0系统就是采用1颗英伟达Tegra3芯片（算力仅有1TOPS）＋一颗Mobileye EyeQ3芯片，这时的Mobileye还是没有被英特尔收购，妥妥的行业前辈，大佬姿态。

　　小试牛刀：时隔一年，英伟达发布了DRIVE PX二代平台。特斯拉Autopilot 2.0系统则采用了算力升级达到3TOPS的英伟达Parker芯片，而后续的Autopilot 2.5系统则采用的是2颗英伟达Parker芯片。得益于硬件的升级、算力的提升，特斯拉给车主们来了一次“充满惊喜”的软件推送。升级过后的Model S可以准确检测车身四周其他车道上的车辆，并将其渲染在仪表盘上，还实现了在当时看来极为科技的自动变道功能，有车主为了体验最新版的功能，等到了凌晨四点。（当年的特斯拉车主还是有钱人的代表，不用苦哈哈早起上班）

　　一战成名：做生意，造好产品的同时，还得提升盈利能力！如何盈利呢？全世界的老板都会表示降本增效。自然而然，特斯拉考虑成本，还是在2019年和英伟达和平分手，选择自研路线。不过没有关系，酒香不怕巷子深，英伟达早已收获多家车企的青睐，小鹏就是其一。2020年，正是国内电动车浪潮火热的时候，英伟达针对L2级自动驾驶市场推出了Xavier芯片（2016年发布，2020年量产交付），搭载在小鹏P7和后续的P5上，依靠这枚仅30TOPS算力的芯片，小鹏完成了高速NGP的布局和城市NGP的初步尝试，所带来的全新智驾体验，一战成名。

　　车企疯抢：2022年，英伟达DRIVE Orin系列芯片正式量产并开启交付，台积电7nm工艺，算力最高的Orin-X达到了单片254 TOPS。另外，在深度学习加速、内存和通讯、CPU性能等指标上，相比上代都有着翻倍提升。包括最热的蔚来车系、理想车系和小鹏G6，在最高阶智驾版本的车型上均是配备了多颗英伟达Orin-X。从目前来看，无论是算力性能指标、技术领先性，还是量产交付能力，确实是独一份，所以成为了目前想布局高阶智驾功能的车企哄抢的对象。以至于搭载英伟达Orin-X，都成为了目前车企在智能驾驶方面的重要宣传卖点。

　　大力出奇迹，疯狂秀肌肉：以为到Orin-X就完了吗，年轻人还是太年轻。在2022年秋季举办的英伟达开发者大会(GTC)上，英伟达CEO，我们的皮衣黄教主（黄仁勋）发布了新一代自动驾驶计算芯片DRIVE Thor，单颗算力高达史无前例的2000 TOPS。作为类比，是特斯拉FSD芯片算力的14倍。其实在发布会半年前，黄仁勋才宣布彼时算力最强的自动驾驶芯片Atlan（算力1000TOPS），但现在黄教主可能觉得Atlan格局小了，干脆取消，直接拿出更加领先一代的产品DRIVE Thor，并且确认2025年量产上车，首先实现算力自由的企业是极氪。当其他厂商还是追赶Orin性能的时候，英伟达已经准备用下一代产品降维打击。

　　DRIVE Thor贯彻了英伟达一贯大力出奇迹的方针，同时也是疯狂秀肌肉的产品。DRIVE Thor展现出的重要指标，既是同行不具备，也是未来自动驾驶技术的发展方向。最重要肯定是超高集成度，目前业内基本都认为未来的电子电气架构一定是集中式的，即一个“大脑”控制汽车所有功能，而超高集成化的芯片，英伟达已经实现了。DRIVE Thor集成了一辆智能汽车上所需的一切AI功能的计算需求，包括高阶自动驾驶、车载操作系统、智能座舱、自主泊车等等。2000TOPS算力资源，主机厂可以在各种不同AI任务间随意分配，还可以构建自己的软件模式，英伟达也提供相关开发工具，这也让其他芯片企业失去了直接替代的机会。一颗芯片解决所有，以DRIVE Orin单片400美金来看，DRIVE Thor也不可能便宜，但肯定比采购一堆芯片划算。

　　从过去到将来，从行业新人到“一枝独秀”，英伟达到底做对了什么呢？首先是时代的契机，自动驾驶技术离不开GPU，而这刚好就是英伟达的老本行-GPU视觉图像处理。

　　自动驾驶的本质是汽车能够感知和理解世界，并做出正确的行驶决策。正如在日常驾驶过程中，除了要操控车辆外，还需要同时做出大量的判断，比如既要实时观察路面上正在发生的各种情况，又要判断自己在整个路线当中的方位，然后执行安全高效的行车路线。这个过程其实并不复杂，但难的是路况环境和车辆位置实时变化，所以需求芯片能重复完成这种大量的计算判断任务。而GPU是数以千计高效核心组成的大规模并行计算架构，专门为同时处理多重任务而设计，所以说这种计算需求刚好是GPU的专长。

　　可能有些同学会问？CUP怎么就不行呢。当然行，但不高效，CPU是专为顺序串行处理而优化的大核心组成，只是拥有应付复杂问题的能力。做个类比大家就懂了，自动驾驶要做的事就相当于要画一副画，CUP就相当于单只喷枪在画布上精准作画，而GPU相当与成千上万只已经排序好的喷枪一同发射，一瞬间一副画就呈现了出来，效率明显更高。

　　英伟达GPU在AI计算领域有着显著的优势和创新，而这也正是实现高阶自动驾驶所需要的。其中CUDA通用并行计算架构更是被称为英伟达的技术护城河，这个架构牛的点在哪呢？简单来说，它能让GPU解决复杂的计算问题了，还可以利用GPU的强大计算能力来加速各种类型的应用计算，可以在更短的时间内完成 AI 运算和大模型训练，对于需要大规模数据处理和复杂模型训练需求的自动驾驶来说，再合适不过了，加速了智驾功能的落地。

　　第二点就是“算力”，英伟达芯片每次产品升级和迭代，算力都是以数倍的速度在提升，和其它厂商拉开较大差距。一颗自动驾驶芯片能不能上车，车企一般有5个评价指标，性能（算力）、成本、功耗、易用性（或开发性）和同构性（对其他系统兼容性）。算力首当其冲成为了最重要的指标，这也是在用户端最容易被感知的一个指标。简单来说，算力越大，自动驾驶系统就越聪明！

　　算力越大，这也意味着它能处理越繁杂的数据，产品经理和工程师也能给自动驾驶系统里面装入更多、更高级的功能。正如目前火热的城市领航功能，而且由于高精地图在采集进度、适配、商业模式以及政策隐私方面的局限性，越来越多的车企开始进行智能驾驶的终极挑战——无高精地图城市领航。以小鹏为例，目前城市领航的技术路线是BEV融合感知＋transformer模型，简单来说就是“以上帝视角看清路况全貌，并高效做出正确的决策”，而这背后涉及的数据处理、AI算法训练，都需要更大算力去支持。

　　最后则是完整且灵活的智驾解决方案。从硬件、算法、完整工具链以及整合多传感器生态的方式，能为车企提供更为灵活的智能驾驶解决方案。主打的就是一个大而全，诶！你要啥，我就能给你啥！包括现在热门的Transformer和各类新算法，英伟达都能够提供开发工具供开发者调用。

　　英伟达还提供自动驾驶开发套件，包括装车硬件参考、数据处理，训练，以及虚拟仿真硬件等。作为智能驾驶汽车参考架构，可加速生产过程中的开发、测试和验证。无论是准备干智能驾驶还是已经干智能驾驶的厂商，无论卡在了哪一步，英伟达都有让你放心花钱的方案，因为它就是行业权威。缺点吗？就是贵。不过相比于从零开发，实现自动驾驶功能落地需要庞大的资金投入、技术攻关和同行竞争，大部分中国车企来说相信还是能够接受的，这也成就了英伟达的“洛阳纸贵”。

　　英伟达的芯片究竟能不能卡脖子，我们还需了解就是它究竟能不能被替代。首先国际上声量最强的就是Mobileye，这个大家都很熟悉了，属于自动驾驶界的老前辈。它的软硬件一体自动驾驶系统，一度是乘用车量产的唯一选择，目前广泛量产搭载的EyeQ5芯片，算力24TOPS，与英伟达上一代Xavier芯片处于同一水平。国内最大的用户是吉利，旗下有智驾功能的车型，几乎全都采用Mobileye的解决方案。优势的就是整套方案快速上车，车企智驾功能快速落地；缺点也很明显，采用不向主机厂开放数据权限的“黑盒”模式，以及软硬件必须买一套的“捆绑销售”，这让它的路越走越窄。尽管下一代EyeQ6芯片有望在技术指标上追平英伟达，但目前国内有点技术追求的厂商对它都不算感冒了。还有它作为国外厂商，一些只可只能意会的缘由，也可能会面临和英伟达一样的风险。

　　好了，来说说咱们的国产之光。其实目前声量最大的，莫过于由前百度深度学习研究院常务副院长，也是百度自动驾驶发起人-余凯于2015年创立的地平线（地平线机器人技术研发有限公司）。地平线目前的芯片规划从征程2系列到征程6系列，是可以覆盖L2到L4级自动驾驶。它已经拥有超过 20 个合作车企，而征程系列芯片的出货量已经超过了 100 万颗。地平线目前最新量产上车的征程5芯片基于台积电16nm制程打造，AI算力可以达到128TOPS。其实地平线的模式和英伟达很像，客户包括一级供应商、整车厂、和出行服务商，地平线为他们提供芯片、硬件的参考设计，以及提供工具链和算法等方案，也是缺哪儿补哪儿。理想L系列中低配车型的智驾芯片就是搭载的征程5，能够实现高速领航。不过高配智驾依旧是采用英伟达的方案，最领先的城市领航也落地在搭载英伟达Orin-X芯片的车型上。从这点也可以看出，厂商们还是不太敢冒险尝试，更需求成熟稳妥，且拿出来就有强劲竞争力的方案。

　　当然了，还有我们的华为也是重要的参与玩家。目前我们熟知的，也是整套自动驾驶打包解决方案，基于MDC 810计算平台（算力400TOPS）的华为高阶智能驾驶系统ADS 1.0已经搭载在北汽极狐αS Hi版、阿维塔11上，它们的智驾表现相信大家都有目共睹。而ADS 2.0所能实现的功能更多更强，包括城区智驾领航辅助、城区车道领航辅助增强以及代客泊车辅助等，首发搭载在问界M5智驾版上。今年Q3开始，就能实现15个城市的无图领航辅助覆盖，而Q4能达到45个城市的无图领航辅助覆盖，妥妥当下智驾的顶尖水准。说实话非常强，不过对于车企而言，选择谨慎度会非常高，很大原因是对华为芯片后续供应保障的担忧。

　　综合来说，要求国内厂商立刻马上拿出和英伟达性能相仿，且能快速上车的自动驾驶芯片，不太现实，英伟达的芯片对于目前渴望大算力的厂商仍有一定的收割之势，算是阶段性被拿捏了。不过在面向未来更高阶智能驾驶的大算力芯片预研上，国内的头部玩家并没有被拉开太大差距，而且，目前自动驾驶芯片行业的寡头格局还尚未形成，真正的竞争也没有来到，留给我们的时间还有。就算目前要面临突如其来的高性能芯片危机，虽然无法做到对英伟达芯片的同等替代，但至少不会毫无准备，任人宰割。