迈向千T算力时代,2024智驾芯片王者之争
已经过去的2023年延续了智驾市场火爆的态势,出货量和渗透率进一步提升,随着消费者认知的深入,智驾作为整车的卖点属性正在逐步加强。
据不完全统计,2023年全年智驾L2等级及以上的SoC全球出货量超过6000万颗,最大的出货量依然来自 Mobileye和瑞萨,占据市场超过80%的份额,但主要集中在前视一体机等低阶智驾功能,可以认为是传统L2 ADAS领域商业模式的延续。
高中低三阶分化,高阶芯片仅占市场的1/10
为了便于后续分析,基于当下市场格局,我们将智驾SoC按照算力大小做下简单略显“粗暴”的分类,以AI算力30TOPS和100TOPS(INT8)为两个分界线:
如果我们把目光聚焦在中高算力智驾SoC,就会发现一些有意思的端倪:
站在智驾系统的视角,智驾SoC芯片牵一发动全身,已经成为智驾的核心节点和关键胜负手,就像大厦的地基一样,决定了大厦整体构型和建造高度,甚至影响后续平台的演进。
回顾2023年,智驾芯片最重要的关键词就是“卷”,这个“卷”体现在高中低各个维度上。
在高算力SoC方面,“卷”的是智驾性能,国内主机厂为了应对城市/高速NOA高阶智驾功能落地趋势,纷纷布局高算力智驾平台,加上BEV+Transformer新范式算法逐步替代CNN,百TOPS某种程度上已成为城市/高速NOA的基础AI算力门槛。
在此背景下,英伟达的旗舰芯片Orin X成为最大受益者,例如蔚来新车型全系搭载4颗Orin X芯片,小鹏G9和X9搭载2颗Orin X,理想AD Max智驾也是基于Orin X打造。
另一边,地平线也在发挥自己的生态优势和本土保姆式的服务特长,在2022年128 TOPS的J5随理想L8 Pro首发量产后,今年初J5在比亚迪汉EV车型上实现量产交付。
除了Tesla、华为等全栈自研的车企/Tier 0.5之外,国内高算力市场基本被英伟达和地平线瓜分,传统的智驾芯片Tier 1被冲击的七零八落。
在中算力SoC方面,TI TDA4 VH是一个标杆级的存在,AI算力虽只有32 TOPS,但是通过芯片灵活组合和算法适配,“可玩性”非常强。
以大疆与五菱合作在宝骏云朵上量产的灵犀智驾为例,「7V+单TDA4 VH」支持高速NOA和城市通勤智驾模式,卷的就是高性价比。另外行泊一体这个快速增长的赛道也在TDA4的射程之内。
中算力市场区间考验的是 差异化,能否用更经济的算力实现差异化的有足够卖点智驾功能,不能贪多求全,但也要避免高不成低不就。瑞萨的V3U、黑芝麻A1000都遇到了强大的市场落地压力,英伟达则顺势推出了Orin X的裁剪版Orin N,采取从上往下打的策略,力争在中算力市场分一杯羹。
至于低算力SoC,竞争异常惨烈,这个市场本身有Mobileye和瑞萨两大巨头,芯片和方案都很成熟,基于与传统Tier 1深度合作模式,市占率极高。
考虑到该市场体量巨大,TI和地平线也推出了对应的产品参与竞争,TI祭出的是TDA4 VL和TDA4 VM,地平线则依靠J2和J3。
低算力SoC的应用模式主要就是一体机(带规控功能),以1V或1V1R居多,少部分玩家通过芯片组合(比如配合座舱芯片或多颗组合)实现行泊一体,把性能压榨到极致。
特、华、Mobileye领衔,6类玩家逐鹿高阶
2023年智驾格局激烈演进,有淘汰有新生,行业整体走向不断收敛,产业链上下游逐渐趋向于务实,特别是对成本的高度关注。当然诗和远方依然还有拥趸,城市NOA的比拼热度不减,智驾芯片已成为关键胜负手。
展望2024年,各个智驾芯片玩家为了生存、营收、市占或股价还会继续贴身肉搏,鹿死谁手,犹未可知。
接下来,我们将从不同类型的智驾芯片玩家出发,对2024年行业发展进行粗浅展望。
1. 全栈式自研:华为、特斯拉、Mobileye
第一种类型是全栈自研主机厂/Tier 0.5/Tier 1,典型代表是Tesla、华为和Mobileye。
Tesla自从放弃Mobileye和NVIDIA平台后,一直坚持自研智驾芯片,相继推出了HW3.0和HW4.0, 算力从3.0的144 TOPS升级到4.0的300 - 500 TOPS,全栈自研的优势之一就是可以针对自家芯片进行深度优化,同时裁剪掉不必要的硬件需求,打造真正高效的软硬一体化,类似于消费电子领域的Apple。
近期海外视频显示基于HW4.0的新版FSD已经越来越像老司机,掀起了一股端到端的热潮,相信2024年Tesla AI day会有更多技术细节披露,可能重演BEV+Transformer带来的行业震撼,不排除对智驾芯片架构产生新的冲击。
去年HW4.0开始量产,考虑到库存切换,今年HW4.0将全面上量,HW4.0在国内的表现值得关注。
“遥遥领先”的“技术直男”华为也一直坚持全栈方案,不仅涵盖芯片、算法,还包括各类传感器,智驾全栈程度之高相比Tesla有过之无不及。
车端侧,华为共有两款智驾芯片,分别是昇腾310和610,对应算力为16 TOPS和160 TOPS(稠密算力),基于昇腾310的域控有MDC210(单颗)和MDC300(两颗),因算力偏低,并不符合华为高阶智驾的定位,所以存在感较弱。
目前主打的域控平台是 基于昇腾610的MDC610(单颗)和MDC810(两颗),MDC810搭载在阿维塔11和12上,配备3颗LiDAR,反观问界M5、M7和M9,却选择了MDC610而不是MDC810,对应到LiDAR也减配到1颗,相信智驾降本是很重要的一个出发点。
百人会上余承东当着何小鹏的面宣称华为智驾更强,火药味十足。
2024年华为智驾的看点之一就是其城市NOA会摸到多高的天花板,特别是基于MDC610的单LiDAR问界车型。另外芯片侧,继昇腾610后,华为今年是否会发布下一代智驾SoC芯片,也值得期待,坊间关于昇腾910的传言已不少。
Mobileye是唯一一家全栈自研的正统Tier 1,自从黑盒模式在中国市场备受质疑、水土不服后,中国区销售业绩便每况愈下,本来高阶智驾项目拿不到也罢,连大本营的低价智驾也被挖了墙角,瑞萨、TI、地平线、英伟达、爱芯等都在虎视眈眈,两头夹击甚是难受。
极氪001 SuperVision成了Mobileye在中国高阶智驾的唯一的救命稻草,但是双EyeQ5H的算力还是很吃力。
Mobileye一方面要解决黑盒问题,另一方面还要持续摸高,在高算力SoC上与英伟达、地平线分庭抗礼。
在具体行动上,Mobileye在2024年CES上展示了面向主机厂的DXP(Driving Experience Platform)平台,打破以前的黑盒模式,给主机厂提供开发的灵活度,实际疗效仍待确认。
另外,规划中的EyeQ Ultra算力为175 TOPS,预计2025量产,可到那时该算力水平还是有点吃亏,或许结合Mobileye擅长的工程化能力方才有机会征服客户,所以今年能否靠EyeQ Ultra拿到新定点项目将是一块试金石。
2. 英伟达、地平线,向混合型Tier 1跃进
第二种是由Tier 2向混合Tier 1转型的芯片厂商,典型代表是地平线、英伟达。
地平线去年凭借J3和J5的出货量大幅提升了智驾芯片市场占有率,地平线目前已经在8MP单目前视一体机市场实现领跑,而J5则填补了国内智驾高算力芯片的空白,虽然性能参数上不及Orin X,但是已经让国内客户多了一个选择。相比英伟达,地平线从一开始的望其项背逐步到现在可以掰掰手腕,从这个角度来看地平线确实成了国产产业链不断向高端进化的一个缩影。
地平线一直坚持Tier 2的产业定位,打造极致生态。但在某些重量级主机厂项目中为了确保顺利交付,深入到主机厂项目一线,深度参与量产交付,俨然一副Tier 1的劳模形象。
过去两年地平线在产业链炙手可热,与多家主机厂和Tier 1成立合资公司,所以某种程度上地平线不论在技术上还是商业模式上已经具备Tier 1的特质,可以认为地平线已是一家混合Tier 1角色,兼具Tier 2和Tier 1模式。
地平线J6系列芯片将于今年4月发布,J6P达560 TOPS算力,早于Thor量产时间,在城市NOA赛道上将与英伟达正面碰撞,抢占后者高算力市场份额。另外J6还有一个分支是J6E,算力在80 TOPS左右,冲击中算力SoC市场,弥补地平线该算力区间的空白。
英伟达一直是明牌+高端战略,前有智驾破局者Xavier,现有硬通货Orin,后有超级芯片Thor,牢牢把控第三方高阶智驾芯片市场演进节奏。
但是2023年英伟达在中国市场遇到了强劲对手,它就是地平线,地平线自带干粮俯身服务主机厂的态度获得了巨大的回报,同时也刺痛了竞争对手的神经。
为了加强智驾交付能力(传闻与Daimler的全栈方案严重不及预期,工程交付成为短板),黄仁勋请来了小鹏的智驾负责人吴新宙来重新搭建全栈智驾开发体系,打造样板间,目前上海北京深圳各地在快速扩张团队。
2024年英伟达有四大值得关注点:
从英伟达和地平线的模式来看,纯芯片模式正在备受挑战,日益需要智驾方案配合,才能把控整个交付节奏,尤其是高阶智驾功能,开发过程极其复杂,长尾场景繁多,匹配整车的量产节奏挑战极大。
另外,如果仅仅依靠其他算法Tier 1,一方面控制力不足,另一方面很难满足快速跑马圈地的竞争需求。
所以从Tier 2向混合Tier 1跨越成了一个理性抉择,当然Tier 2的商业模式依然还会保留。
3. Momenta,算法供应商向全栈Tier 1转型
第三种是从纯算法Tier 1向全栈Tier 1转型,典型代表是Momenta。
2023年OPPO旗下的哲库解散,其中一大批高管被Momenta招揽,后者开启了自研智驾芯片的大门,之前Momenta在多个项目中基于英伟达Orin X和Orin N进行中高阶智驾方案开发。
但考虑到日益增加的市场竞争压力,Momenta也希望从底层提升掌控力,自研芯片成为了一个很自然的选择。
据相关媒体报道 ,Momenta芯片已经进入到IP开发阶段,进展颇为顺利,据说是一款高算力芯片, 芯片参数将是2024年的一大关注点。
相信新的芯片将会给Momenta带来更多不同的市场打法,是否完全放弃第三方芯片平台也未可知,核心要看首款芯片的量产能达到什么水平以及后续的市场反馈。
另外,未来Momenta会不会像地平线一样单独作为Tier 2供应芯片,理论上存在可能性,如果果真如此,地平线又会增加一个强劲对手。
4. 纯正的芯片老炮:TI、高通、瑞萨等
第四种是纯正的芯片Tier 2,大多是海外传统汽车芯片厂,如TI、瑞萨、高通、AMD、安霸等。
智驾芯片领域要说最低调务实的厂商,没有哪家能比得上TI,TI TDA4系列芯片最早于2020年推出,主打多核异构,配有包括Cortex A72/Cortex R5F/DSP/MMA等在内的不同类型处理器,异构计算资源丰富,芯片设计高度集成化,极限压缩芯片成本。
从算力角度,TDA4系列分为VL、VM和VH三个型号,涵盖不同类型的中低阶智驾需求,产品定义稳准狠,体现了TI深刻的商业思考。TDA4虽好,但用好TDA4并不容易,需要很强的工程化能力,放眼智驾领域,大疆就是那个“有缘之人”。
且不论云朵智驾版的整车定义,光灵犀智驾就让人眼前一亮,比如覆盖全国的高速领航、全场景记忆泊车、智能泊车等全方位的主被动安全功能。“为所有人,提供安全、轻松的出行体验”的愿景决定了大疆选择走高性价比路线,所以二者可谓是相互成就。
但是算力瓶颈依然存在,大疆也在基于算力更高的高通SA8650打造新的成行平台(支持高性价比城市NOA)。鉴于此,我们也关注TI是否会在今年推出更高算力的智驾芯片,来满足客户高阶智驾需求。
瑞萨和Mobileye一样,靠低算力芯片占据了L2级别ADAS可观的市场份额,但区别于Mobileye的全栈思路,瑞萨只做Tier 2,由合作的Tier 1提供ADAS解决方案。其中博世是瑞萨异常紧密且重要的合作者,博世推出的第三代单目一体机MPC3内置了V3H芯片(4 TOPS),被多个国际OEM巨头采用,撑起了瑞萨车载ADAS产品线的基本盘。
瑞萨2020年曾发布过V3U,性能不俗,算力增加到60 TOPS,CPU采用8核心A76,算力98kDMIPS,基于12nm工艺。后瑞萨又基于V3U剪裁,推出了V4H,去掉了4个A76内核,AI算力下降到34 TOPS,改用先进的7nm工艺,预计24年Q2量产。
24年需要关注瑞萨能否守住低级别智驾市场优势,同时向上发力突破,打入中阶智驾市场,并站稳脚跟。
高通一直是汽车芯片领域的重要玩家,不过被外界熟知的更多是其座舱芯片8155和今年火爆的8295。其实高通2021年就推出第一代智驾芯片Ride——SA8540,第二年又发布了SA8650,包括100 TOPS和50 TOPS两个版本。目前Momenta和大疆车载都在基于该芯片做相关开发,百人会上大疆车载负责人给出的7000元BoM成本城市NOA的王炸消息就是基于高通SA8650P平台,强悍实力可见一斑。
据媒体报道,今年高通已经拿到了丰田和一汽红旗的定点,大有携座舱之势直扑智驾之态。24年高通有两个动向值得跟踪,一是舱驾一体芯片的进展,之前做舱驾一体很多来自智驾芯片背景公司,而座舱芯片的know-how却大有不同,座舱科班出身的高通可能给业界带来惊喜;二是高通收购Veoneer后,已经具备较完备的全栈能力,在多大程度上承担Tier 1的角色并不是一个技术问题而是一个商业问题。
AMD智驾业务得分两条线来表,一是旗下Xilinx的车载FPGA SoC业务,算力较低,进入市场早,主攻低阶ADAS功能,如泊车辅助或一体机等,相比于车载传感器FPGA业务,智驾SoC占比会越来越小;二是AMD正统的高算力SoC业务,2024 CES上推出7nm制程的智驾芯片Versal Edge XA,最高算力可到161 TOPS,规格灵活可扩展,虽然起步晚,但AMD对其给予厚望,到底能在2024年打下多大的智驾市场值得期待。
安霸早期从事运动相机芯片和安防视觉芯片,积累了丰富视觉算法经验,后转型到汽车行业,把车载芯片作为其核心业务领域。2022年1月发布首款智驾SoC CV3系列芯片,采用三星5nm制程,16个ARM Cortex-A78AE CPU内核,自研CVflow架构,等效算力达到500 eTOPS(安霸一直坚持用等效算力来衡量自家芯片AI性能)。
目前公开的量产项目并不多,仅大陆官宣过联合开发面向L4的自动驾驶方案,安霸在智驾芯片方面投入不小,也曾收购4D Radar厂商傲酷,期望发挥4D Radar、Camera与智驾芯片的协同作用。24年安霸凭借CV3能在智驾掀起多大的浪花仍待观察。
5. 国内初创芯片公司:黑芝麻、辉羲、爱芯
第五种是一众初创Startup公司,主要来自国内,普遍定位Tier 2,典型为黑芝麻、辉羲智能、爱芯元速、芯擎、为旌、后摩、酷芯、超星、砺芯、星宸。
黑芝麻曾在2022年取得了不俗的交付成绩,是国内唯二量产高算力芯片的公司。
黑芝麻布局了两个智驾芯片平台,一个是华山二号A1000系列,A1000涵盖A1000L、A1000和A1000Pro三款不同算力型号,算力分别为16 TOPS、58 TOPS和106 TOPS,精确瞄准低中高算力市场。
目前A1000/A1000L已经拿到吉利系、东风、一汽红旗、江淮、合创等多家主机厂的定点项目,但A1000Pro的定点仍需进一步观察。
另一款武当系列C1200瞄准跨域融合,特别是舱驾一体,据说舱驾一体的概念今年得到国内主机厂的高度关注,但也有观点认为舱驾一体为时尚早,短期难以落地。
所以2024年对黑芝麻异常重要,一方面要尽快提升出货量,增强工程交付能力,提高生态水平,另一方面要适时拿出更先进的高算力芯片,深度参与城市NOA竞争。
辉羲智能成立于2022年,时间不长,成立伊始就定位高算力芯片Tier 2。
传闻第一款芯片算力超过200 TOPS,高举高打,坚持“数据闭环定义芯片”策略,主攻城市NOA,预计今年量产落地,经纬恒润正在基于该芯片开发相关域控平台,预计2025年量产。
2024年辉羲智能能否顺利量产第一款芯片,并收敛明晰战略打法和生态策略,拓展更多定点客户,同时是否会规划新的中低算力芯片产品线,都是值得关注的点。
爱芯元速是2023年一匹十足的黑马,去年7月从安防领域正式切入智驾,第一步是从低成本小算力智驾SoC芯片入手,首发的M55H算力为8 TOPS,支持低阶L2行泊一体,架构上主打混合精度NPU和爱芯智眸AI-ISP,产品层面主打低成本和低功耗,对标J3、V3H、EyeQ4和TDA4 VL,快速量产,来势汹汹。
2023年实现了10万片级别出货,成功搅局了低算力智驾市场,特别是一体机领域。24年M55H能否持续收获新的市场份额,以及接下来两代中高算力芯片M76H和M77H能否向上攻克行泊一体、高速和城市NOA市场是我们观察的重点。
2024年对智驾创企是一个坎,头部公司产品矩阵从高到低越来越完善,逐渐形成合围之势,如何寻找细分赛道有效突围,极其考验商业模式、产品规划和执行力。
由亿咖通和安谋中国合资的芯擎在座舱领域通过龙鹰一号站住了脚,23年随吉利项目出货20万片,目前也推出了智驾芯片AD1000,算力超过240TOPS,预计24年启动量产,新芯片的定点进展值得关注。
为旌作为智驾行业的新兵,推出了VS909、VS919L、VS919三款低算力芯片,V909算力8 TOPS,主打基础的ADAS应用,VS919L和VS919的算力分别为12 TOPS和24 TOPS,后者支持单芯片行泊一体功能,三款芯片均内置高等级安全岛,取代外部独立MCU,简化域控架构,降低综合成本。整体上为旌战略清晰务实,瞄准的是中低阶市场,也是目前最大的细分市场,我们将持续关注芯片量产后的市场表现。
其他初创公司还有后摩、砺芯、超星、酷芯,打法策略各不相同,像后摩主打存算一体大算力芯片,砺芯则发挥Chiplet互连的技术优势,但从技术上来看,各家产品仅初具雏形,仍处于早期阶段,考虑到团队车载工程能力薄弱、量产经验少,能否按预期实现工程落地才是2024年最大生存考验。
6. 蔚小理,头部主机厂布局自研
第六种是新晋主机厂自研模式,基本都为新势力,包括已官宣的蔚来,以及传闻中的小鹏、理想。
主机厂,特别是新势力因着力打造智驾卖点,对于高算力芯片一直情有独钟,加上Tesla和华为问界的成功让芯片自研显得更有诱惑力。自定义芯片需求,让软硬全栈一体结合更紧密,充分发挥系统效能,打造更深的护城河,仿佛成了新势力突围的利器。当前各家普遍是基于英伟达Orin X来打造城市NOA功能,没有太多选择余地,但地平线J6将可能改写这一局面。
蔚来去年发布了自研的神玑芯片NX9031,采用5nm先进工艺,包含32核CPU,具体算力尚未公布,据信是对标4颗Orin X组合。2024年该芯片量产进展以及基于此芯片蔚来智驾未来如何演进值得跟踪。
小鹏从2020年开始在中美两地布局芯片自研,有消息透露目前芯片已流片回来,芯片设计服务由日本索喜提供,2024年是否会官宣芯片进展,以及是否会搭载到百人会上何小鹏剧透的10-15万车型上,均值得期待。
理想是新势力中较为保守的一家,但李想本人也曾坦诚“如果理想自己做推理芯片,可以做到像特斯拉一样的成本,因为算法掌握在自己的手里,也包括后面整个的训练平台、训练芯片自己做”。所以自研芯片在理想内部肯定是绕不过去的方向,据相关媒体报道,理想芯片团队规模已达百人以上,主要专注智驾芯片NPU模块设计上,预计今年会有重大进展。
7. 战略放弃:寒武纪、零跑退出智驾芯片赛道
去年明确退出智驾芯片研发的有三家:两家芯片厂商和一家主机厂。
寒武纪和芯驰去年都直接或间接官宣退出智驾芯片赛道。二者退出的相同点大抵都是因为智驾芯片业务太过于烧钱,且群雄环伺,基于自身资源和产品进展胜算不高,而且两家入局偏晚,错过了最佳卡位时机,加上智驾工程积累薄弱,撬动主机厂量产项目的难度成指数级上升,退出不失为一个明智选择。
寒武纪是从AI芯片切入到智驾领域,21年成立行歌科技子公司,曾计划21年推出250 TOPS芯片,但数次延期。
而芯驰则是从座舱和车载MCU起家,而后跨到智驾,本计划于2022年、2023年推出的V9U、V9S自动驾驶芯片至今仍未看到相关进展,但官网上相关芯片型号依然呈现在产品矩阵中,官方表态还未发布。
零跑2023年交付量大涨,位居新势力第三,有意思的是零跑是最早宣布自研芯片的国内新势力,凌芯01是零跑与大华联合开发,算力4.2 TOPS,主要配套C11车型,23年出货量达到12万颗,但凌芯01却成了零跑的自研芯片绝唱。
零跑董事长朱江明曾明确表示“在2016年和2017年,市场上并没有现成的AI芯片可供选择,但作为一家车企,投入如此大规模的资金进行芯片开发确实是一次巨大的挑战,当下AI芯片市场已经相当成熟,对于车企而言,将精力集中在智能驾驶算法的研发上更为合理”。这或许解释了零跑停止芯片自研背后的考量。
百家争鸣,销量为王
2023年智驾芯片迎来了新的市场格局,但还远不是终局。
刚刚过去的百人会上,各家主机厂掌门人高谈阔论,暗藏杀机,不管是明show实力,还是暗diss友商,最终要靠销量来说话,消费者买不买单,战略目标有没有达成,才是最有分量和最为公正的比拼。
2024年智驾芯片的竞争只会更加激烈,这种激烈相比几年前会变得更加务实、更加侧重成本、更加消费者导向、更加考验商业闭环能力,高算力以落地城市NOA为己任,低算力将以规模上量和快速工程化交付取胜,反而中算力智驾功能侧呈现很大的变数,但也有可能孕育巨大的机会点。
刚刚英伟达GTC官宣Thor最新产品进展和新的定点合作车企,清一色几乎全是中国车企,包括新能源王者比亚迪,仿佛隔空为下个月时隔4年再次举办的北京车展预热,相信届时展会上将有不少的智驾芯片和智驾功能的集中官宣和Demo演示,我们翘首以盼。