车市头条讯:伴随着AI大模型的快速上车,作为汽车大脑的芯片,也迎来了新一轮全面升级。
在辅助驾驶芯片领域,英伟达Thor正式上车,今年5月起,第一批搭载英伟达Thor U的新车开启交付,包括理想L8、领克900等。虽然这款芯片并非“顶配版”Thor,属于其衍生版中的中低配,但单颗算力仍高达700TOPS,是目前主流的英伟达Orin X算力(254TOPS)两倍还多。
座舱芯片领域,当前的“天花板”高通8295(最大AI算力为60TOPS),也将很快沦为“上一代”产品。据悉,高通第五代座舱芯片明年量产,AI算力高达360TOPS,且将更好适配大模型。
根据摩尔定律,处理器的性能大约每两年翻一倍,同时价格下降为之前的一半。以此判断,车规级AI芯片算力即将全面进入千级时代。
然而,经历过前些年盲目卷硬件的阶段,很多人都已经意识到了,算力其实“啥也不是”。相比算力翻了多少倍,真正能对汽车智能化水平起到重大作用的,是芯片换代带来的架构革新,企业的软硬件适配能力,以及国产芯片的快速追赶。
1、智能汽车开启One Brain时代:“一颗大脑统管一切”
拼算力,英伟达无疑“遥遥领先”,其2022年发布的Thor芯片最高算力可达2000TOPS。目前,业内主流的辅助驾驶算法正在从“端到端+VLM”向VLA进阶,Orin X的算力难以支撑结构更复杂,参数成倍增加的VLA模型,因此Thor等千级算力芯片,被视为实现高级别自动驾驶和车内AI功能的关键。
而强大算力背后更值得关注的是,英伟达引入了最新一代GPU架构和Transformer加速单元,能够将过去汽车中分散的多个电子控制单元(ECU)功能整合在一起,例如,高级驾驶辅助系统(ADAS)、泊车、驾驶员监控、数字仪表盘和座舱娱乐等。做个简单的比喻,汽车可以和人一样,由一颗“中央计算大脑”统管全身所有功能,即我们之前分析汽车电子电气架构发展趋势时提到的“One Brain”。
由此带来的好处是,集中算力支持更复杂的汽车软件和功能,同时减少线束,实现更高效的通信,降低功耗和制造成本,提升车辆性能和智能化体验。
不过,在Thor为汽车插上智慧的翅膀前,车企必须先跨过几条“深沟”。业内专家指出,采用新GPU架构和Transformer引擎的Thor芯片,在计算单元和指令集上都有变化。这意味着此前基于Orin开发的算法和中间件,都要跟着重构和优化。虽然英伟达也会提供对应的工具,但整车厂的软件工程师仍需重新调校参数、适配驱动,才能发挥Thor的全部性能。
此外,如上所述,实现One Brain不只是为汽车装上一个聪明的大脑这么简单,车企必须打造出真正的中央集中式电子电气架构,相当于是对全身的神经系统进行彻底改造。这对车企的软件架构设计、实时性保障、故障隔离等都提出了更高要求。如果适配不当,可能出现系统调度混乱或安全隐患。
与此同时,英伟达自己的问题也困扰着车企。一方面是Thor芯片技术上的复杂性,导致其研发和生产都遇到巨大挑战。有消息称,Thor此前多次“跳票”,可能就是因为遇到了功耗控制、发热管理、可靠性验证等技术瓶颈。
这直接影响了车企的新车计划。小鹏产品负责人在采访中透露:“原本P7+研发时计划直接使用Thor芯片,但因为延期,最终选择了双Orin-X配置”。理想汽车也表示,这款芯片对于i8的性能和智能化水平至关重要,因此新车的发布时间不得不从一季度推迟到今年7月。
另一方面,英伟达等美国芯片巨头,一直被美国政府的对华政策束缚,动不动就要限制出口。这颗严重威胁供应链安全的“不定时”炸弹,让包括主机厂在内的中国企业,不得不未雨绸缪,减少对美国先进芯片的依赖。虽然寻找替代的道路充满艰辛,却是必须要吃的苦。
2、兼顾成本、效率和体验才是先进技术
消费者往往会被账面参数“蛊惑”,前两年汽车圈盛行卷硬件,芯片算力和激光雷达数量是车企重点宣传的产品点,实际不过是“差生文具多”,技术不够硬件凑。
如今,科技平权,AI技术到了拼量产上车的时候,当年的回旋镖却正中眉心,车企不得不推翻自己一手设计的“唯算力论”,为用户树立新的智能化技术标准。
多位汽车智能工程师都对笔者表达了相似的观点,算力只是衡量芯片能力的一个指标,还有很多其他因素甚至比它还重要。
首先,芯片根据定位和使用场景的不同,考量标准本身就不一样。比如辅助驾驶芯片,就侧重异构计算与实时性,算力分布以NPU(神经网络处理单元)/TPU(张量处理单元)为核心,时延、可靠性等都是关键指标。
智舱芯片则侧重通用计算与多媒体,CPU(中央处理器)/GPU(图形处理器)是核心,关键指标为多任务处理能力、图形渲染帧率、接口兼容性等。
老话说“好钢用在刀刃上”,对于芯片亦是如此,算力有没有用在正地儿上,直接影响着实际能力。
其次,系统带宽、性能功耗等指标也非常关键。芯驰科技CTO孙鸣乐表示,算力再高,系统带宽跟不上,计算单元就无法充分发挥性能。他指出,许多现有座舱平台源自手机芯片设计,内存带宽通常为64位,总带宽约六七十GB/s,不足以支持大模型运行。
不久前,芯驰科技发布了自研智舱芯片X10,CPU 200k DMIPS,NPU算力40TOPS,系统带宽高达154GB/s。在多任务并行时,高带宽如同多车道的高速路,具备更灵活的调度机制,可有效利用算力。
一般情况下,算力越大功耗越高,这让高算力的辅助驾驶芯片成了一把锋利的双刃剑。虽然技术进步会提升芯片的性能功耗比,但像Thor这样的“舱驾一体”芯片,一定会对功耗控制提出更大挑战。
有媒体估算,拥有千级算力的Thor芯片,总功耗可能高达数百瓦级别,需要更好的散热条件。理想汽车曾提到,他们将采用更先进的冷却方案,以适应更高算力的芯片。
最后,也是最重要的,千级算力能不能得到有效利用。对于车企来说,选择一种芯片不仅取决于算力高低,还取决于它能否无缝融入自己的技术路线图。仅从Thor来看,企业要做的磨合工作不轻,需要相当长的集成测试周期,去匹配软件生态。
如今市场内卷严重,产品迭代速度堪比电子产品,企业有没有足够的时间和能力,让Thor自上车起就发挥出应有的实力,答案其实大家都心知肚明。
典型案例便是2021年1月发布的蔚来ET7,其搭载了四Orin平台,智驾算力高达1016TOPS,这一数字至今无人超越,然而功耗超过300瓦的智驾系统,最终只给用户带来了一个“耗电大户”,以及二流的辅助驾驶体验。这再次提醒我们:芯片再强大,若没有配套的软件与支持体系,也是渣渣。
事实上在工程师眼中,不存在高参数的先进技术,有的只是兼顾成本、效率和实际体验的更优技术。站在用户需求的角度,要是你需要的只是自动泊车等L2功能,10TOPS其实就够了,高速NOA最好有100TOPS,到了城市NOA,再要求500TOPS以上。按需选择,没必要花大价钱交智商税。
3、国产芯片快速追击,只买对的不买贵的
在内部与外部多重因素的共同作用下,这两年国产芯片如雨后春笋般蓬勃发展,整车厂与上游供应链企业,都在集体发力,并且已经拿出许多极具竞争力的产品。
像小鹏汽车,被英伟达“放鸽子”后,加快了自研图灵芯片的步伐,不久前上市的2025款小鹏X9首搭了这款芯片,算力达到700TOPS,不输Thor U。厂家介绍,图灵芯片的计算能力较当前主流的英伟达Orin X芯片组合方案提升3.2倍,功耗降低40%。更关键的是,其具备大模型承载能力,可支持本地运行300亿参数神经网络。
蔚来甚至更早推出了自研的神玑NX9031芯片,并且已经随着ET9实现量产,性能对标英伟达旗舰芯片。
去年底放话要转型AI公司的理想,也加入了这场竞争。最新消息称,理想自主研发的5nm制程辅助驾驶芯片,已开始流片。企业还在积极招聘芯片和训练集群方面的人才,并在香港筹建专门的芯片研发办公室。
造车新势力成果初现,传统主机厂和供应链企业更是你追我赶。吉利、比亚迪、奇瑞、长城等头部大厂均已深度布局车规级芯片赛道。华为自研的昇腾芯片能力碾压同级,已是得到市场验证的事实;跑在前面的地平线J6P,今年三季度量产上车;芯擎星辰一号、芯驰X10等一众国产辅助驾驶芯片和智能座舱芯片,量产节点锁定明年。
笔者粗略观察,国产辅助驾驶芯片的算力最高已在500~700TOPS,由于很多是专为AI大模型设计的,与企业的自研算法适配性更高,因此在车端的实际表现上,不输国际巨头。
相似性能,更低成本,是中国企业百试不爽的竞争策略,在芯片领域同样适用。英伟达芯片采购成本在整车成本里占比5%~8%,而车企自研芯片能让成本降低30%~50%。
如今,我们在人工智能算法上已经走在了世界前列,L3自动驾驶和AI大模型上车也是势不可挡。在巨大的应用前景面前,国产芯片必然能借势而起。
随着消费者认知的不断成熟,以及国产芯片口碑的逐渐累积,消费者的认知和信任也将快速建立起来,“只买对的不买贵的”。笔者相信,国产芯片大范围替代的那天或许不会太远了。