芯片厂商联手主机厂 自动驾驶爆点将至?

时间:2022-01-26 10:01:02

  受到新能源车爆发式增长影响,汽车产业链上下游的公司纷纷在年初展出了最新研发的智能汽车的相关技术,关注热度依然不减,从智能座舱到智能驾驶再到未来出行方式的打造,无数厂商正凭借其技术优势,打破边界,涌入其中,等待市场的爆发,这其中自动驾驶的规模量产和商业化或将成为2022年不可阻挡的趋势。

  不仅是中国科技公司,英伟达、英特尔、高通等科技巨头们,也纷纷展示出最新的芯片产品和自动驾驶技术创新,在年初大秀了一波“肌肉”,2022年才刚开始,芯片厂商们在自动驾驶领域中开启了正面厮杀,带来了全新的技术,也必将更深入的影响汽车行业和自动驾驶未来走向。

  目前来看,自动驾驶的呼声越来越高,不过自动驾驶非常依赖算法,一颗具备强大算法的芯片无疑能更好的处理繁杂的数据信息,也因此各大芯片厂商芯片算力成为市场的迫切需求,催促着它们推出更高算力的芯片。不过今年显然与过去不同,像是极氪和通用这样的主机厂面孔,开始越来越多地在自动驾驶赛道内出现,也因此,从今年开始的未来几年,芯片厂商与主机厂的合作可能会成为自动驾驶赛道的一个新常态,这样强强联手很有可能将引爆自动驾驶领域。

  首先,英特尔旗下自动驾驶子公司Mobileye一口气发布了3款新的芯片,分别是EyeQ Ultra,EyeQ 6L和EyeQ 6H。 其中,旗舰自动驾驶芯片EyeQ Ultra是一款专为端到端自动驾驶而打造的单封装自动驾驶汽车集成芯片超级计算平台。

  EyeQ Ultra采用5nm制程工艺,每秒运算效能达176万亿次,将可与特斯拉、英伟达和高通在高级驾驶计算芯片领域中一争高下。据悉,EyeQ Ultra系统集成芯片预计将于2023年底供货,并于2025年全面实现车规级量产。

  EyeQ 6L和EyeQ 6H则是用于高级驾驶辅助系统(ADAS)的下一代EyeQ系统集成芯片。 EyeQ 6L是EyeQ 4的后续产品,其封装尺寸仅为EyeQ 4的55%。这颗芯片主打L2级辅助驾驶系统,意味着可以以更低的能耗达到更高的算力,已于去年开始提供样品,预计将于2023年年中量产。 另外一颗EyeQ 6H,它能够通过全环视摄像头的配置实现高端ADAS及部分自动驾驶的功能。就算力而言,它相当于两个EyeQ 5。

  这款EyeQ 系列中最先进的ADAS系统集成芯片将于今年开始提供样品,预计于2024年底量产。 此次Mobileye在CES 2022展上也公开了合作方面的进展,同时宣布与大众、福特和极氪围绕Mobileye的地图、高级驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶汽车技术的全新合作规划。 随着Mobileye自动驾驶战略的持续推进,Mobileye产品组合的多功能性和可扩展性开始显现。

  Mobileye于近期宣布 EyeQ系统集成芯片(SoC)的出货量突破了1亿片,发布了量产自动驾驶出租车,并宣布在包括美国、欧洲和亚洲在内的全球多个城市拓展了其自动驾驶汽车的测试规模。

  此外,Mobileye与极氪共同合作开发具备L4自动驾驶能力的新款消费级纯电动汽车,从造型上看极有可能是一款SUV,将配备六颗EyeQ5系统集成芯片(SoC),用于支撑Mobileye真正冗余传感系统、基于责任敏感安全模型(RSS)的驾驶策略和基于路网信息管理(REM)地图技术的开放协作新模式。这款汽车基于吉利SEA浩瀚架构的冗余制动、转向和动力功能之上,实现Mobileye与极氪软件技术的高效集成,预计最早2024年在中国率先推出。

  Mobileye在智能驾驶领域起步早,在L1~L2低级别辅助驾驶阶段,Mobileye占据统治地位,2017年,收购赛灵思后的Mobileye成为风光一时的行业霸主,其辅助驾驶AI芯片的市占率达到70%。但是,Mobileye似乎过早地开始纵向一体化的扩张,将制造模式由Fabless向IDM转型,也就是不仅参与芯片的设计、还要增加了流片、封装等业务,以此实现芯片的软硬一体化。

  但是,Mobileye设定的构想似乎并不被有自研梦想的车企买账,最典型的代表是特斯拉。特斯拉早期采购Mobileye EyeQ3,后来Mobileye主导的开发节奏无法配合特斯拉的需求,特斯拉转而采用高算力的NVIDIA 芯片平台,而当前特斯拉自研的FSD已经量产上车,彻底挣脱了Mobileye的束缚。

  Mobileye在ADAS方面曾经的领先优势满足了车企快速量产的需求,也为车企节省了研发资金。但当下ADAS技术已经不再新鲜,不同车企有着差异化智能汽车产品的诉求,Mobileye的困境是如何处理好满足不同车企的个性化需求与规模效应之间的冲突。

  在年初的的2022 CES展上,英伟达在受人关注的显卡方面,推出了4款全新显卡产品,分别是用于桌面端的RTX 3050、RTX 3090 Ti以及用于笔记本端的RTX 3080 Ti和3070 Ti。而其在自动驾驶领域,也带来全新的技术AI助手的DRIVE Concierge和用于自动驾驶的DRIVE Chauffeur。

  DRIVE Concierge与DRIVE Chauffeur紧密集成,提供低延迟、高品质的360度4D可视化服务,比如提供自动搜索停车位,代客泊车功能,将车辆停在方便的位置,以便驾驶员下次出行。它同时为驾驶员提供守护安全,能够使用内部摄像头和多模式交互,确保驾驶员的注意力始终集中在道路上。

  DRIVE Concierge 应用了 Maxine 技术,这使得它能够充当每个人的数字助手,帮助他们提出建议、预订、拨打电话和发出提醒(例如,是否有钱包落在了车里)。它可以为每位驾驶员和乘客提供个性化服务,为每位车辆驾乘人员提供定制私人礼宾服务。Maxine 虚拟形象技术的应用,让助手服务变得异常智能。

  系统之间的这种结合还使 DRIVE Concierge 能够使用神经网络召唤车辆、搜索停车位和重建车辆的 3D 环绕视图。

  而使用“召唤”功能,DRIVE Chauffeur就能够将车辆开至身边。 此外,英伟达发布了第八代DRIVE Hyperion自动驾驶平台,该平台搭载了12颗外部环绕摄像头,3个内部摄像头、 9个毫米波雷达、12个超声波雷达以及1颗激光雷达。 为其提供算力的两颗NVIDIA DRIVE Orin芯片,每颗算力高达254TOPS,每秒能够完成254亿次运算。

  借助高性能计算架构和 DRIVE Hyperion 8 传感器集,DRIVE Chauffeur 可以驾车从一地前往另一地。如果您想要自己驾驶,系统会提供主动的安全功能,在危险情况下进行干预。

  DRIVE Chauffeur 是基于 NVIDIA DRIVE AV SDK 的 AI 辅助驾驶平台,可以在高速公路和城市之间自由穿梭,并确保最高的安全性。它让人类驾驶员无需控制车辆,也无需随时监控周围环境,节省了宝贵的时间和精力。

  Orin芯片冗余的设计在一台计算机发生故障的前提下,也能够保证自动驾驶正常行驶至目的地。 在英伟达与百度旗下汽车公司集度的合作中,集度首款量产车型就将搭载NVIDIA DRIVE Orin SoC(系统级芯片)。

  集度量产车型预计于2023年上市,将成为可具备L4级自动驾驶能力的汽车机器人。同时,该产品的概念车预计将于今年4月在北京车展正式亮相。

  除了 Hyperion 8、Chauffeur 和 Concierge 之外,Nvidia 还宣布了其新的 Drive Sim Omniverse Replicator。英伟达使用其 Omniverse 技术创建了一个虚拟世界,以帮助训练 AI 模型处理潜在的驾驶情况,否则这些情况将需要大量人力或将人类置于危险境地,这是很多听起来很高科技的话。这个想法是为了帮助最终可能用于自动驾驶汽车的人工智能模型更好地理解如何在各种场景中驾驶。

  为确保从 Drive Sim Replicator 中获得的合成数据准确无误,英伟达使用其 RTX 路径追踪渲染器为其虚拟车辆传感器添加真实世界的效果,包括 LED 闪烁、运动模糊、滚动快门和激光雷达光束发散。这可确保 AI 在虚拟 Omniverse 世界中看到的内容尽可能接近它在现实世界中看到的内容。

  目前,采用DRIVE Hyperion自动驾驶平台的电动汽车公司及品牌有蔚来、小鹏、理想汽车、R 汽车、智己汽车等。

  除了Mobileye和英伟达的高调发布,此次高通也带来了自己的智能汽车整体解决方案——骁龙数字底盘(Snapdragon digital chassis)。 

  骁龙数字底盘由一整套开放且可扩展的云连接平台组成,利用统一架构带来更高的安全性和沉浸式数字体验,支持下一代汽车在其整个生命周期中的功能升级。汽车制造商可以在其产品线中选择采用骁龙数字底盘所涵盖的任一平台或全部平台,并通过云端的持续升级为其产品提供高度定制化体验。

  高通在汽车产业定位比较明确,依托他的开放,可升级,定制,智能互联的电子底盘帮助Tier 1和主机厂创造不一样的客户体验。简单来说,这个数字底盘包含4大块功能平台:分别是自动驾驶、智能座舱、智能网联以及云服务。

  Snapdragon Ride 平台 —— 骁龙智能驾驶视觉系统方案Snapdragon Ride Vision System,其实当前自动驾驶中的激光雷达,但目前其实更多的依赖人工智能视觉,激光雷达更多的是应用在更多的corner cases,所以高通着重介绍了其视觉系统。

  该视觉系统可以支持多个摄像头,包括更高分辨率的 8 MP摄像头。Qualcomm 软件开发套件采用模块化设计,因此主机厂和一级供应商可以使用 Qualcomm 的完整堆栈或将视觉堆栈与其他地方开发的驱动策略堆栈集成。Ride Vision 系统还可以集成各种其他组件,包括停车辅助、驾驶员监控和地图众包。

  这套视觉系统的核心是采用4nm工艺的处理器,里面包含视觉AI处理器,普通数据CPU,视觉加速器用于地图众包,ISP(什么是ISP点击华为的智能驾驶算力平台(MDC)以及其当前生态应用了解),接口和车辆安全相关处理器等等。

  高通的智能驾驶平台主要三个核心处理器就是上面所说的视觉Soc用来处理来自于摄像头的信息,另外一个ADAS Soc系列,可以原生支持到L3,如果需要支持L3/L4自动驾驶则需要第三块加速器芯片。

  骁龙座舱平台 —— 助力汽车制造商把握变革车内体验的机遇,提供全新服务,通过高度可定制并始终连接的 SoC 和虚拟化软件解决方案,打造多显示屏、多摄像头、顶级音频、视频和多媒体体验,以及能够同时安全地满足消费者和安全生态系统需求的混合关键环境。

  骁龙汽车智联平台 —— 助力汽车制造商打造强大的 LTE 和 5G 联网服务、蜂窝车联网(C-V2X)、Wi-Fi、蓝牙和精准定位能力,全面支持汽车与云端、其他车辆以及周围环境间的安全连接,满足对于更加安全、更具沉浸感的驾乘体验日益增长的需求。

  骁龙车对云服务 —— 通过面向全新盈利模式设计的预集成软件和服务平台,为汽车厂商提供灵活的特性组合和性能升级以及全新功能。

  骁龙数字底盘是由高通公司开发的一揽子的软件和硬件产品,包括网络连接(5G、Wi-Fi、蓝牙、车对车 / V2X、精确定位和电力线通信)、驾驶舱软件、驾驶辅助以及车对云服务平台。

  目前使用 Snapdragon 数字底盘各个部件的汽车制造商包括:欧美的通用和宝马,雷诺,通用的2023年上市的ultra Cruise 将采用其芯片,宝马2025年上市的车型完整使用Ride vision系统,雷诺2025年开始采用高通数字底盘整体方案。韩国的现代印度的马恒达Mahindra以及中国的蔚来、小鹏汽车、威马汽车、上汽集团,集度汽车和捷途。可以说高通与主机厂的合作相比于其他芯片厂商是最广泛的。

  除了国外的芯片厂商巨头之外,在国内也不乏展示自动驾驶新技术的企业。速腾聚创携其已实现前装车规量产交付的第二代智能固态激光雷达RS-LiDAR-M1等7款产品亮相,并且首次展示了全新款128线机械式激光雷达RS-Ruby Plus,新一代定制化32线激光雷达RS-Helios-5515也首次亮相。

  其中,RS-LiDAR-M1是全球唯一实现车规级量产交付的固态式激光雷达,已获得了来自比亚迪、广汽埃安、威马汽车、极氪、路特斯、嬴彻科技、挚途科技等企业的众多乘用车和商用项目定点订单,覆盖超跑、轿跑、SUV、重卡等各类车型。而全新款128线机械式激光雷达RS-Ruby Plus,经过迭代升级,RS-Ruby Plus不仅拥有更远探测距离和更高探测精度,直径也从166毫米缩小至125毫米,高度从148.5毫米降低到125毫米,体积和整体重量均减少了50%以上,功耗也从45W降至27W 。

  除了速腾聚创,法雷奥也在年初首次公开亮相其第三代扫描激光雷达,将在2024年上市。该款激光雷达可检测到200米开外肉眼、摄像头和雷达所看不到的物体。除了将要搭载的车辆外,法雷奥第三代激光雷达还可以提醒其它车辆注意道路上的危险。

  此外,法雷奥新开发了一款近距离视野的激光雷达,即法雷奥NFL(近场激光雷达),当搭载在高度自动驾驶的车辆上时,它可与其它传感器一起为周边视野提供系统冗余,消除视野盲区,从而可以完全安全地改换车道,尤其是在自动驾驶模式下。

总结

  随着智能化的不断演进,汽车逐渐成为通讯技术、生活服务的新移动终端,自动驾驶、激光雷达、VR/AR等最新技术也纷纷开启了落地与量产的脚步,相信在不久的未来也将给我们的日常生活带来更多的方便与快捷。面对剧烈变化的竞争,各家芯片公司都在跨界融合、打破桎梏,在自动驾驶领域进行布局,虽然各大芯片厂商在自动驾驶方面取得的进展肯定令人印象深刻,但真正的自动驾驶汽车距离上路还有几年的时间。

(责编:林国雄)