自动驾驶芯片行业趋势

常见自动驾驶芯片对比


目前自动驾驶市场已经明显进入停滞期,L3/L4市场一直未有实际动作,主要原因有两点:


  • 一是自动驾驶高度依赖不具备可解释性的深度学习神经网络,不具备可解释性就意味着无法真正迭代升级。公认自动驾驶技术霸主的Waymo研发自动驾驶已经14年,但近10年来都没有取得显著进展原因就是如此。
  • 二是激光雷达的潜力没有发挥,多线激光雷达目前应用算法还是基于深度学习神经网络,人类始终未找到点云深度学习的最佳使用方法,以致于激光雷达几乎和摄像头没有本质区别,这也是特斯拉不用激光雷达的原因,上市的激光雷达公司大部分市值都跌了80%以上。


目前很多L2级自动驾驶的问题,依赖人工智能深度学习的系统都没有解决办法,如遇到无法识别的目标,突然出现的静止目标,立体双目可以解决这些问题,但不属于主流技术。


另外一方面,自动驾驶的研发成本并未因市场停滞不前而降低,自动驾驶的研发成本正飞速攀升,想要留住程序员就得不停加薪。再有就是自动驾驶芯片的门槛不高,与手机或电脑芯片差异很小,AMD、联发科、三星、苹果这些大公司分分钟都可以推出自动驾驶芯片。


自动驾驶芯片产业的尴尬境地就是如此,市场启动遥遥无期,但研发成本正快速增加。还有一众企业虎视眈眈。自动驾驶芯片行业不得不改变,目前的趋势是自动驾驶与座舱二合一,或者自动驾驶与自动泊车二合一,总之单纯的自动驾驶很难找到容身之地,推动这一趋势的另一个驱动力是汽车E/E架构的变化。



未来的汽车E/E架构公认将是中央计算架构,或者叫Zonal架构。即所有的应用均由中央计算平台完成,中央计算平台就像一个服务器。



英伟达在2022年9月发布Orin接班人Thor时就宣布吉利旗下的极氪将使用Thor打造中央计算平台,完成包括智能驾驶、自动泊车、数字座舱的所有功能。


英伟达Thor中央计算平台


与英伟达同样理念的还有高通,据说按照高通的规划,第一代高通Snapdragon Ride即SA8540+SA9000后一直到2025年没有升级计划,高通未来主要规划是推出适合L2.5的平台,价格更低,包括近期已经出现的SA8530P以及未来2024年推出的更低价格的SA7550P和SA7530P。高通2023年重头戏是SA8795P,这是高通第一个智能驾驶与座舱二合一的中央计算平台。2024年将会有第二个智能驾驶与座舱二合一的中央计算平台,档次略低一点的SA8755P。



除了高通、英伟达外还有三星,三星的AUTO V9已成功进入大众供应链,大众/奥迪/保时捷的座舱系统MIB3都是三星芯片。三星本来还有一条A系列产品线,针对智能驾驶,但似乎采用的客户较少,三星目前主推的是Exynos Auto V920,也是三星第一个车载4纳米工艺芯片,应该是包含了智能驾驶和座舱的功能。


Exynos Auto V920的公开信息几乎没有,不过利用手机平台分摊研发成本是三星和高通的法宝,三星目前4纳米工艺芯片主要是Exynos 2200,V920应该是Exynos 2200的魔改版。考虑到车载可以用风冷甚至水冷,V920的CPU配置可能是4个Cortex-X2加4个Cortex-A710,GPU则是AMD的RDNA2架构的Xclipse,算力估计有2.1TFLOPs。AI算力据说是Exynos 2100的两倍,那就是52TOPS,也不算低了。


英伟达、三星和高通都非常熟悉座舱领域,对于那些不太熟悉座舱领域的就需要考虑覆盖自动泊车、电子倒车镜和DMS这些功能。这就是安霸的CV3。


安霸CV3内部框架图


安霸CV3主打的还是智能驾驶,对于立体双目也是念念不忘,内含硬核立体双目视差和稠密光流。博世和大陆汽车两者也是立体双目拥趸,或许这也是这两家选择安霸CV3的原因之一。


安霸CV3的目标应用


典型的座舱域控制器架构


对于座舱域控制器芯片来说,主要就是考虑更多的视频输出以及更强大的音频功能。有强大的GPU,更多的视频输出易如反掌,SA8795可以支持多达16个显示屏。不过标准版Orin只有一个DP视频输出,还是通过Type-C的,显然未考虑座舱应用,不过针对座舱的Orin版本应该有较多的视频输出。当然,更多更高速率的以太网接口也很必要。


音频是智能座舱的核心功能,涵盖车载音响、语音识别、e-Call、消噪及回声消除、主动车内降噪,主动路面降噪、DSP音效等应用。随着汽车智能网联化的发展,对音频的开发要求也越来越高,需要加入更先进、功能丰富的信息娱乐功能以满足消费者的用户体验。但传统的模拟并行音频信号传输方式,难以在功能增加与整车轻量化(线缆的重量及成本减少)之间取得均衡。ADI(Analog Devices Inc.)通过对音频总线的优化,推出A2B(Automotive Audio Bus)车载音频总线,能够提供比传统模拟音频总线更出色的音频质量,同时还能大大节省汽车音频线束重量和成本(约减少75%)。


要想做好汽车座舱音频,就要用A2B音频总线把音频部分独立出来。


座舱系统典型音频应用


A2B是一个一主多从的链路,只能有一个Master,在架构设计阶段提前会配置好,一般为Head Unit主机。如果主机挂掉,车上存在T-Box,为保证安全,T-Box可以从slave切换到master向下发送数据,以保证后续网络正常工作。如果链路中间某个slave挂掉,该节点下游链路会挂掉,链路会从该节点折返,上游功能会维持正常。A2B总线为纯数字传输,数字接口能省去外围的DAC/ADC转换,抗干扰能力强,最大程度保证音频质量,提升用户的听觉体验。在A2B架构下,在车机、MIC等节点定型之后,在节点没有达到最大时还能拓展接入额外节点,如ANC麦克风等。


未来最有竞争力的还是高通、三星和英伟达,特别是高通和三星,两者都具备庞大的手机市场来分摊成本,同时也具备座舱领域的丰富经验,三星哈曼则是全球第一的智能座舱厂家。英伟达的座舱客户则正在被高通抢走。Mobileye缺乏座舱领域经验,也缺乏自动泊车、电子倒车镜经验。瑞萨的主要客户是日系厂家,日系厂家在电子架构上一向落后,因此瑞萨更注重成本而非算力,日系厂家一向抱团,瑞萨可以稳稳获得来自日系厂家的订单。


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