自動(dòng)駕駛芯片廠商競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)況是這樣的
2020 年是很多廠商計(jì)劃中的自動(dòng)駕駛元年了,各路芯片廠商都在積極備戰(zhàn)中。對(duì)于自動(dòng)駕駛技術(shù)來(lái)說(shuō),可以分為軟件和硬件部分。在硬件部分,芯片主要擔(dān)任數(shù)據(jù)處理任務(wù),整個(gè)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中,雷達(dá)、攝像頭會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)都交給了芯片。
芯片供應(yīng)商是汽車(chē)行業(yè)不可或缺的關(guān)鍵一環(huán)。就像車(chē)廠要從米其林買(mǎi)輪胎,要從博世買(mǎi)火花塞等等。那些發(fā)展自動(dòng)駕駛技術(shù)的廠商也是如此,專(zhuān)業(yè)的人做專(zhuān)業(yè)的事,芯片也是來(lái)自供應(yīng)商的。那么,到底是誰(shuí)在做自動(dòng)駕駛芯片的生意?最新進(jìn)展如何呢?
1、Nvidia(英偉達(dá))
Tegra X1
英偉達(dá)針對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)也推出了相應(yīng)芯片Tegra X1 ,性能超越了 Tegra K1 和 A8X。英偉達(dá)表示這款芯片將最先應(yīng)用于智能汽車(chē)領(lǐng)域,然后再應(yīng)用到手機(jī)和平板電腦里。
Nvidia DRIVE PX
英偉達(dá)還有一款名為Nvidia DRIVE PX的平臺(tái),搭載了 Tegra X1 芯片和 10GB 的 DRAM,可以同時(shí)處理 12 部 200 萬(wàn)像素?cái)z像頭(最高 60fps)產(chǎn)生的數(shù)據(jù),同時(shí) DRIVE PX 還有深度學(xué)習(xí)功能。
官方宣稱(chēng) DRIVE PX 比一般的 ADAS 更聰明,因?yàn)樗梢宰R(shí)別出到底是什么車(chē)型,比如識(shí)別出是警車(chē)、出租車(chē)還是救護(hù)車(chē),當(dāng)然這一點(diǎn)對(duì)自動(dòng)駕駛至關(guān)重要。
為了表示 Tegra X1 的性能到底如何,我們可以拿它和 Mobileye 的 EyeQ3 芯片做對(duì)比…
Drive PX 2- Auto Cruise
9月13日,今年在北京舉行的 GPU 科技大會(huì)上,英偉達(dá) CEO 黃仁勛展示了這款新的自動(dòng)駕駛汽車(chē)處理器 Drive PX 2- Auto Cruise。簡(jiǎn)單說(shuō),它就是精簡(jiǎn)版 Drive PX 2計(jì)算平臺(tái)加了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,專(zhuān)門(mén)用來(lái)實(shí)時(shí)分析汽車(chē)身上多個(gè)雷達(dá)和傳感器采集的信息,還能處理高清地圖,繼而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。
Drive PX 2 - Auto Cruise
適用于自動(dòng)巡航功能(包括高速公路自動(dòng)駕駛和高清制圖)的 NVIDIA® DRIVE™ PX 2 AI 計(jì)算平臺(tái)采用新型單處理器配置,功率僅為10瓦,可以幫助車(chē)輛利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理來(lái)自多個(gè)攝像頭和傳感器的數(shù)據(jù)。百度將把該計(jì)算平臺(tái)作為車(chē)載計(jì)算機(jī)部署到其從云端到汽車(chē)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中。
2、ST(意法半導(dǎo)體)與Mobileye合作開(kāi)發(fā)
意法半導(dǎo)體的總部位于瑞士日內(nèi)瓦,主要產(chǎn)品是專(zhuān)用集成電路、單片機(jī)、存儲(chǔ)器等。Mobileye 所使用的EyeQ3芯片就是和意法半導(dǎo)體合作開(kāi)發(fā)的,兩家公司最早在 2005 年就開(kāi)始研發(fā) ADAS 芯片。
Mobileye EyeQ芯片廣泛使用在汽車(chē)中
?。▉?lái)源:Mobileye)
EyeQ3 使用了四個(gè)多線(xiàn)程 MIPS32 內(nèi)核和四個(gè)矢量微碼處理器 (VMP) 內(nèi)核,在一個(gè)專(zhuān)門(mén)為處理視頻設(shè)計(jì)的架構(gòu)內(nèi)工作。同樣,也可以處理多部攝像頭傳來(lái)的圖像信息。除了 EyeQ3 外,意法半導(dǎo)體和 Mobileye 還合作研發(fā)了 EyeQ3-Lite 芯片,屬于乞丐版的 EyeQ3,可以精簡(jiǎn)一些功能,達(dá)到降低價(jià)格的目的。
2015年,Mobileye發(fā)布第四代ADAS視覺(jué)處理器EyeQ4,相關(guān)產(chǎn)品將從2018年開(kāi)始應(yīng)用在新下線(xiàn)車(chē)型中。EyeQ4芯片使用了4顆核心處理器、6 顆 VMP 芯片(EyeQ2 和 EyeQ3 均有搭載)、2 顆 MPC 核心和 2 顆 PMA 核心,每秒浮點(diǎn)運(yùn)算可達(dá) 2.5 萬(wàn)億次,而功耗只有 3 瓦。通過(guò)一系列的算法,EyeQ4 可以同時(shí)處理 8 部攝像頭(最高 36fps)產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù),符合 ISO-26262 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、歐洲 NCAP 和美國(guó) NHSTA 的法規(guī)要求。
據(jù)報(bào)道,2016年5月Mobileye和意法半導(dǎo)體宣布將合作研發(fā)Mobileye第五代系統(tǒng)芯片——EyeQ5,作為2020年實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛(FAD)汽車(chē)的中央處理器,并執(zhí)行傳感器融合程序。
為了實(shí)現(xiàn)功耗和性能目標(biāo),EyeQ5將會(huì)采用10納米節(jié)點(diǎn)或以下FinFET技術(shù)設(shè)計(jì),具備多線(xiàn)程8核CPU,外加創(chuàng)新一代18核Mobileye視覺(jué)處理器。所有這些技術(shù)提升將使其性能相比當(dāng)下的第四代EyeQ4提升8倍。EyeQ5的功耗低于5W,每秒可實(shí)現(xiàn)超過(guò)12萬(wàn)億次的運(yùn)算和被動(dòng)散熱。預(yù)計(jì)在2018年上半年可提供EyeQ5的工程樣品。
3、NXP(恩智浦)
恩智浦(NXP)研發(fā)的Bluebox平臺(tái)將為汽車(chē)制造商提供現(xiàn)成的一體化自動(dòng)駕駛計(jì)算解決方案。BlueBox是專(zhuān)為自動(dòng)駕駛設(shè)計(jì)的中央計(jì)算引擎。不僅能夠?yàn)闊o(wú)人駕駛提供人工智能,還為車(chē)間通訊和多重傳感器提供接口支持,充當(dāng)車(chē)輛的“神經(jīng)系統(tǒng)”,傳統(tǒng)汽車(chē)制造商使用該方案能夠輕松開(kāi)發(fā)四級(jí)無(wú)人駕駛汽車(chē),即能夠真正實(shí)現(xiàn)自主式無(wú)人自動(dòng)駕駛。
BlueBox引擎是一個(gè)基于:Linux語(yǔ)言的開(kāi)源平臺(tái),汽車(chē)制造商可以自行根據(jù)需要定制。公司稱(chēng),BlueBox已經(jīng)出貨,全球五大汽車(chē)制造商的中的四家都已經(jīng)收到了BlueBox。從2015年9月起,公司就已經(jīng)為這些優(yōu)選的客戶(hù)發(fā)貨。
BlueBox引擎結(jié)合了雷達(dá)、LIDAR(激光探測(cè)與測(cè)量)、視覺(jué)傳感以及加載的車(chē)聯(lián)網(wǎng)(Vehicle to Everything, V2X)系統(tǒng),來(lái)將車(chē)輛周?chē)那榫敖?,進(jìn)行安全決策,來(lái)保護(hù)車(chē)輛及乘客。所有的計(jì)算元素使用了量產(chǎn)或樣本的NXP芯片,讓系統(tǒng)做好了上路準(zhǔn)備。
在無(wú)人駕駛車(chē)輛系統(tǒng)中,多個(gè)傳感器數(shù)據(jù)流都匯入BlueBox引擎,數(shù)據(jù)流結(jié)合起來(lái),將車(chē)輛周?chē)奈锢憝h(huán)境創(chuàng)造一個(gè)360°實(shí)時(shí)模型。平臺(tái)具有 NXP芯片支持的LIDAR系統(tǒng)、雷達(dá)和視覺(jué)節(jié)點(diǎn),NXP S32V處理器從中獲取傳感數(shù)據(jù)輸入,通過(guò)傳感融合能力創(chuàng)造一個(gè)地圖。S32V包括了圖形引擎,專(zhuān)門(mén)帶有高質(zhì)量圖形處理加速器,還帶有汽車(chē)級(jí)別的功能性安全引擎。
4、TI(德州儀器)
從最初的機(jī)械零件半導(dǎo)體化,到汽車(chē)娛樂(lè)導(dǎo)航和ADAS的蓬勃發(fā)展,汽車(chē)電子在整車(chē)中所占的比例正在逐步增加。半導(dǎo)體產(chǎn)品為汽車(chē)所帶來(lái)的附加值極大的改善了汽車(chē)的駕駛體驗(yàn),同時(shí)也推動(dòng)了未來(lái)的汽車(chē)朝著更加智能和安全的方向發(fā)展。
德州儀器(TI)Jacinto 6系列信息娛樂(lè)系統(tǒng)處理器(DRA7xx)為新一代汽車(chē)帶來(lái)了具有豐富功能的車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)、儀表組和遠(yuǎn)程信息處理功能,其強(qiáng)大的可擴(kuò)展性還能夠最大限度重復(fù)利用硬件和軟件投資的通用架構(gòu)。
而TI的汽車(chē)片上系統(tǒng)(SoC)解決方案TDA2x提供了一個(gè)開(kāi)放的平臺(tái),使客戶(hù)能靈活添加他們獨(dú)有的價(jià)值。TDA2x為前置攝像頭、泊車(chē)輔助、雷達(dá)及融合應(yīng)用的入門(mén)級(jí)解決方案提供了一種可實(shí)現(xiàn)高性能的架構(gòu),使客戶(hù)能節(jié)省投資并加速產(chǎn)品上市進(jìn)程。TDA3x則主要用于幫助汽車(chē)制造商開(kāi)發(fā)出更加尖端的應(yīng)用,同時(shí)減少交通事故并使初、中級(jí)汽車(chē)實(shí)現(xiàn)更自主的駕駛體驗(yàn)。
自動(dòng)駕駛技術(shù)領(lǐng)域擴(kuò)張意圖非常明顯。只是在自動(dòng)駕駛車(chē)的芯片細(xì)分市場(chǎng)中,除了英偉達(dá) (Nvidia)、Mobileye、恩智浦(NXP)等大家耳熟能詳?shù)墓就?,還涌現(xiàn)出了許多“新面孔”——例如IP供應(yīng)商Ceva以及英特爾和高通(Qualcomm)等。
5、Ceva、高通也積極參與
然而,Nvidia并不是唯一推動(dòng)深度學(xué)習(xí)用于自動(dòng)駕駛車(chē)的企業(yè)。Ceva也在積極推廣該公司自有的XM4成像與視覺(jué)DSP,這些DSP使用的是Ceva的即時(shí)神經(jīng)網(wǎng)路軟體架構(gòu),名為Ceva深度神經(jīng)網(wǎng)路(CDNN)。
該公司的客戶(hù)將選擇一種訓(xùn)練有素的神經(jīng)網(wǎng)路,預(yù)先處理物件參數(shù)。透過(guò)使用Ceva的DSP引擎、韌體和CDNN,采用浮點(diǎn)網(wǎng)路和權(quán)重描述的物件參數(shù)將“在不損失精度的條件下”被轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)客制的網(wǎng)路和權(quán)重。
借由Ceva的XM4DSP,CDNN可以讓嵌入式系統(tǒng)執(zhí)行“深度學(xué)習(xí)任務(wù),而且其學(xué)習(xí)速度比基于先進(jìn)GPU的系統(tǒng)能快三倍,功耗小30倍,所需記憶體頻寬小15倍。”Ceva指出。
在CES上,高通發(fā)布了整合LTE數(shù)據(jù)機(jī)和機(jī)器智慧的Snapdragon820車(chē)用系列產(chǎn)品,該系列產(chǎn)品包含了高通的Zeroth機(jī)器智慧平臺(tái)。Zeroth專(zhuān)案設(shè)計(jì)用于協(xié)助汽車(chē)制造商使用神經(jīng)網(wǎng)路為ADAS和車(chē)載資訊娛樂(lè)系統(tǒng)創(chuàng)建基于深度學(xué)習(xí)的解決方案。
但到目前為止,Snapdragon取得的設(shè)計(jì)訂單還只限于資訊娛樂(lè)功能。奧迪(Audi)在2017款汽車(chē)產(chǎn)品線(xiàn)中就選用了Snapdragon602A處理器。
正如Ceva的執(zhí)行長(zhǎng)所指出的,Snapdragon820A還提供了汽車(chē)安全完整性等級(jí)(ASIL)評(píng)分,這是ISO26262定義的風(fēng)險(xiǎn)分類(lèi)機(jī)制——針對(duì)道路汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)的功能性安全等級(jí)分類(lèi)。
總結(jié)
由于自動(dòng)駕駛芯片涉及到行車(chē)安全,對(duì)發(fā)熱、壽命、網(wǎng)絡(luò)安全要求更高,所以比一般消費(fèi)級(jí)芯片更有技術(shù)含量。同時(shí),還要兼顧成本問(wèn)題。在未來(lái)應(yīng)該有越來(lái)越多的老牌芯片廠商發(fā)展自動(dòng)駕駛芯片業(yè)務(wù),畢竟諸多主機(jī)廠都把自動(dòng)駕駛元年定在了2020 年,面對(duì)這樣的市場(chǎng),誰(shuí)不心動(dòng)呢?
汽車(chē)OEM廠商正敞開(kāi)雙臂歡迎這些市場(chǎng)新進(jìn)業(yè)者,IHS AutomoTIve資訊娛樂(lè)與先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)研究總監(jiān)Egil Juliussen在CES上表示,“這個(gè)領(lǐng)域突然變得熱鬧非凡。”
但可以預(yù)見(jiàn)的是,芯片行業(yè)外的力量恐怕進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)也存在很多困難。因?yàn)檫@一領(lǐng)域的行業(yè)壁壘相對(duì)較高,新的破局者也很難出現(xiàn)。
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