自主可控“中國芯”，保證智能汽車供應鏈安全，已然迫在眉睫。

英特爾、英偉達主導了PC時代的CPU和GPU市場、Arm、高通、華為占據了智能手機時代的主戰(zhàn)場。如今，一個更加多元化供應商組合正在加速邊緣人工智能(AI)處理時代。

一直以來，汽車制造商在智能化研發(fā)上投入了大量資金，但高昂的硬件和軟件成本依然存在。既要降低成本，又要更強大的計算能力也是一個挑戰(zhàn)。

特斯拉是第一家邁過這個門檻的公司。

基于自主設計的人工智能芯片，特斯拉將在2020年底推出完全自動駕駛的功能，并可能在2021年年底推出Robotaxi車隊。

“這是一個巨大的市場機遇，人們正在徹底反思適用于未來車載AI處理的計算架構，”行業(yè)人士表示，過去大多數是在傳統(tǒng)芯片架構上擴展簡單的機器學習加速模塊。

傳統(tǒng)人工智能硬件架構的一大瓶頸是在不同的處理核心、內存和其他芯片上的處理核心之間切換的時間。因此，人工智能算法需要進行優(yōu)化，以減少核心之間的通信需求。

過去幾年時間，全球數十家新興芯片公司也在開發(fā)替代產品，這種技術可以比早期Demo樣車搭載的GPU更劃算。支持低功耗的高性能處理，使其成為GPU定價過高或經濟型定位車型的最佳選擇。

可以看到，高性價比的邊緣人工智能處理已經成為汽車制造商創(chuàng)新的底層核心，相比于通用芯片，目前還沒有一家供應商可以主導市場。

整個行業(yè)，也現(xiàn)在正從摩爾定律驅動的硬件改進轉向定制人工智能芯片設計驅動的軟件改進。

一、芯片，制約“軟件定義汽車”

時間撥回到去年4月，特斯拉首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克向投資者展示了一款定制設計的人工智能芯片，并聲稱到從那時候開始，所有正在生產的特斯拉汽車都將配備最新的芯片，并具備全自動駕駛所需的一切硬件條件。

由于芯片設計是一項復雜的技術，特斯拉從三年前開始設計芯片，問題是該公司是如何決定多大的計算能力才算足夠？

事實上，行業(yè)內大多數公司都不清楚自動駕駛所需的計算能力。“我認為沒有人知道需要什么樣的硬件。”一些芯片和汽車行業(yè)專家表示。

最終，特斯拉推出的FSD1.0版本計算平臺，搭載了兩顆自主設計的定制芯片，處理數據的速度幾乎是現(xiàn)有搭載的英偉達芯片的3倍之多——每秒72萬億次運算，而英偉達是21萬億次運算。

不過，很快英偉達站出來辟謠：特斯拉將自己的芯片與英偉達幾年前發(fā)布的Xavier芯片進行了對比，并不恰當。

按照英偉達的說法，其最新一代的Drive AGX Pegasus，每秒的運算量是特斯拉芯片的兩倍多，而且包括戴姆勒在內的一些汽車制造商已經在使用。

這也說明了算力是當下汽車智能化芯片的核心指標之一。不過，最高速度并不是唯一的考慮因素。

特斯拉芯片項目負責人班農表示，特斯拉的設計非常有效地利用了功耗低的優(yōu)勢，使得可以在之前的舊車型上進行升級，好處是減少了車輛電池的損耗。

特斯拉進軍芯片設計領域，遵循了蘋果和谷歌采用的戰(zhàn)略。蘋果公司長期以來一直為移動設備設計自己的處理器，以最大化電池壽命和性能，而谷歌為其人工智能軟件定制服務器芯片。

然而，設計自己的芯片要付出高昂的代價。

有行業(yè)機構估計，特斯拉這個為期三年的自研芯片項目至少耗資6000萬美元。他們不確定特斯拉每年生產的汽車數量是否足以讓定制芯片在經濟效益上體現(xiàn)出預期的價值。

不過，這對特斯拉來說不是問題，這正是其對智能汽車、自動駕駛的長期押注。這項技術是未來幾年需求的驅動力。

人工智能芯片在于顛覆傳統(tǒng)汽車芯片的固有生命周期模式和算力瓶頸束縛，通過軟件迭代來持續(xù)產生差異化競爭力。

人工智能是汽車產業(yè)新時代最具顛覆性的技術應用，而人工智能芯片則是最具顛覆性的基礎設施。

二、芯片不再是“黑盒子”

更關鍵的是，芯片，這個過去傳統(tǒng)汽車時代，消費者對其一知半解，汽車制造商視為黑盒子的指甲大小的元器件，如今在智能汽車時代，也已經成為消費者的重點關注配置。

3月10日，中國工業(yè)和信息化部正式要求特斯拉(上海)有限公司立即整改，以確保生產的一致性，并確保產品質量和安全，解決中國制造的Model 3的“芯片降級”問題。

此次事件發(fā)自于一些特斯拉車主在拿到新車后，發(fā)現(xiàn)實際安裝的芯片與特斯拉的新車配置單信息不符。他們發(fā)現(xiàn)自己購買的新車按照的還是2.5版本的英偉達芯片，并非特斯拉自主設計的芯片。

從2.5到3.0的變化，牽涉到自動駕駛的精準程度和算法，特斯拉自主設計的芯片算力更大，運行速度也更快，對于當前的Autopilot功能體驗也有了很大的改進。

隨后，特斯拉官方回應稱是基于“供應鏈的狀況，一部分標準續(xù)航升級版Model 3安裝的硬件為HW2.5”。

隨著產能以及供應鏈恢復，硬件為HW2.5的中國制造標準續(xù)航升級版Model 3將會按照計劃陸續(xù)免費更換為HW3.0。

在智能手機行業(yè)，這樣的案例并不少見。

出于一些原因，同一款手機在內部的一些關鍵部件會出現(xiàn)不同，也造成了使用體驗上的些許差異。

比如，三星在Galaxy S系列手機上均采用了雙SoC的策略，即在部分地區(qū)發(fā)售的機型采用三星自家的獵戶座處理器，另一部分地區(qū)采用高通驍龍?zhí)幚砥鳌?/p>

然而，雙芯片策略也引來了不少用戶的抱怨，隨后就爆發(fā)了近萬人的請愿書事件，要求三星在Galaxy旗艦智能手機中不再使用獵戶座處理器。

隨后，三星官方對此事進行回應稱：采用獵戶座與驍龍?zhí)幚砥鞯臋C型都經過同樣嚴格嚴謹的真實場景測試，并將可在手機的生命周期內保持一致的性能。

但對于消費者來說，芯片已經成為購買手機的其中一項重要考慮因素，因為這直接影響了使用體驗。

實際上，隨著越來越多的新車上市都在尋求更多的功能亮點曝光，背后提供支撐的人工智能芯片也在成為汽車制造商和消費者建立新的認知通道的核心要素。

三、軟硬件協(xié)同+本地化

隨著近年來，消費者接觸到的人工智能產品越來越多，背后的核心芯片是成功的關鍵。中國的初創(chuàng)公司也看到了國家助推發(fā)展自主研發(fā)設計人工智能芯片的政策導向，這是一場從底層開始的革命。

在中國工業(yè)和信息化部2017年12月發(fā)布的《人工智能發(fā)展三年行動計劃》中，政府提出了到2020年大規(guī)模生產神經網絡處理芯片的目標。

一位曾參與開發(fā)人工智能芯片的工程師這樣說道，在中國開發(fā)芯片的優(yōu)勢在于龐大的用戶群，這使得基于用戶體驗的人工智能芯片設計更新更快，更符合中國市場的需求。

中國曾經嘗試過投入巨資布局芯片產業(yè)，但多以失敗告終。原因是通用CPU或者GPU芯片，早已是巨頭壟斷的天下。想要從中擠出市場份額，難度很大。

但人工智能時代，不管是芯片巨頭還是初創(chuàng)公司，幾乎站在同一條起跑線上。在傳統(tǒng)汽車芯片巨頭還在守住原有市場的情況下，初創(chuàng)公司具備了沖出重圍的機會。

“我們仍在遵循摩爾定律，但正在接近人們所認為的極限，繼續(xù)遵循將是困難的?！币晃恍酒袠I(yè)專家表示，通用CPU/GPU計算已經無法支撐AI算力的需求。

然而，同樣是AI芯片，也存在很大的差異化。

“傳統(tǒng)AI芯片片面強調乘法器的簡單堆砌，無法面對AI算法迅速演進、計算方式改變、同時效率大幅提升的局面?！钡仄骄€公司相關負責人表示。

作為新一代中國人工智能芯片的領跑公司之一，地平線的BPU軟硬協(xié)同優(yōu)化，聚焦算法核心需求、在算法演進趨勢上保持靈活性。

同時，隨著算法的不斷演進，始終保持高乘法器利用率、高幀率、低DDR占用。這在目前智能汽車開發(fā)進程中，強調軟硬協(xié)同優(yōu)化（木桶理論）的共識不謀而合。

相比于傳統(tǒng)汽車芯片公司通過添加AI加速器不同，地平線的全新芯片架構以及軟硬協(xié)同優(yōu)化，對于汽車行業(yè)來說意味著極致效能。

實際上，特斯拉之所以自主研發(fā)設計芯片，目的之一也是充分發(fā)揮軟件能力，而不是受限于通用芯片的硬件性能瓶頸。

對于汽車行業(yè)來說，在成本約束下，芯片廠商必然是要拼綜合效能，而非簡單的算力。

以目前搭載長安汽車UNI-T量產的地平線征程二代為例，單顆芯片可提供4 TOPS等效算力，典型功耗僅2瓦，夠高效靈活地實現(xiàn)多類AI任務處理。

作為中國首款車規(guī)級AI芯片——征程二代，每TOPS算力可達同等算力GPU的10倍以上；視覺感知可以實現(xiàn)識別精度>99%，延遲<100 毫秒。

此外，和其他同行的模塊中沒有的關鍵功能，地平線也集成到芯片上，比如提供的像素級語義分割能力，超過60個分類，每幀高達60個目標及其特征的準確感知與輸出。

而作為嵌入式邊緣AI計算能力的提升，也有助于未來將數據云連接最小化，在本地處理大量數據，只將需要的數據發(fā)送到遠程服務器，而丟棄其他數據。

這有助于保護用戶隱私，因為對于消費者來說，誰都不愿意這些數據四處流動。長期來看，數據采集和處理的合規(guī)性有著明確的政策引導。

四、自主可控，已成趨勢

實際上，一顆小小芯片的選型，除了性能、成本，更重要的是保證供應鏈的安全、穩(wěn)定。在汽車行業(yè)，更是如此。

近年來，中美貿易以及全球化市場準入門檻使供應鏈問題進一步復雜化。比如，一些國家出于所謂的安全考慮，切斷芯片等重要技術的外流。

另一方面，長期以來，跨國公司通常采取的都是優(yōu)先供應外資品牌的策略，使得很多最新一代的芯片無法在國內汽車行業(yè)同步落地。

汽車智能化浪潮的洶涌而起，中國自主品牌以及深耕中國市場的外資品牌都需要強大的中國芯，才能把握瞬息萬變的市場機會。

尤其是隨著特斯拉FSD芯片的推出，一場圍繞高級別自動駕駛的商業(yè)大戰(zhàn)已經打響。對于大部分汽車制造商來說，選擇一家靈活、開放的本地芯片供應商至關重要。

作為一家定位Tier2的中國人工智能芯片公司，地平線希望提供高效靈活的服務，快速響應合作伙伴需求。

比如，其提供的“天工開物”AI開發(fā)平臺，開放工具鏈和豐富算法IP，賦能車企差異化開發(fā)需求。

通過與長安、紅旗、福瑞泰克、奧迪、佛吉亞、SK電訊、理想等多家汽車行業(yè)主流企業(yè)的合作，也為地平線塑造了極高的市場信任度。

最新消息是，地平線預計今年推高等級自動駕駛芯片——征程5，具備96TOPS AI算力、支持16路高清攝像頭，性能超特斯拉FSD，將成為中國車企應對特斯拉焦慮的解決之道。

隨著汽車變得更加互聯(lián)，能夠處理基于人工智能的決策數據，汽車制造商尤其是中國自主品牌有了一次新的機會，來創(chuàng)新駕駛體驗。

這背后，自主可控“中國芯”，保證智能汽車供應鏈安全，已然迫在眉睫。從《高工智能汽車》近幾個月獲得的信息分析，部分自主品牌已經開始著手核心供應鏈的國產化準備工作。