L2级自动驾驶的加速普及，让国内自动驾驶芯片业迎来快速崛起。
从2018年至今年一季度L2级自动驾驶与新能源车渗透率对比可以发现，L2级自动驾驶正加速普及，普及速度甚至超过了新能源车。
▲2018年～2021年一季度L2级自动驾驶与新能源汽车渗透率比较
L2级自动驾驶市场规模不断扩大，底层芯片解决方案也成为火热的一个分支。近年来，先后有地平线、黑芝麻、芯驰科技等初创公司快速崛起，也有华为这样的传统ICT企业下场研发，还有造车新势力零跑汽车自研芯片，自动驾驶芯片行业的火热程度不亚于手机芯片。
面对海外大厂技术和产品优势，国内自动驾驶芯片厂商也在提升自身技术实力。从去年到今年，国内自动驾驶芯片迎来前装量产，实现零的突破。今年，国内自动驾驶芯片方案迎来了装车潮。
理想ONE、极狐阿尔法S华为HI版、奇瑞蚂蚁等多款车型都搭载国内自动驾驶芯片商的产品上市销售，理想ONE更是火遍了整个汽车市场。
面向未来出行，大算力、更新制程的芯片将不断投放市场，也会更加考验厂商的芯片设计能力。而国内众多芯片厂商，正在用更优秀的芯片方案定义着未来出行场景。
一、自动驾驶芯片正火 华为地平线领衔
当前，自动驾驶芯片是芯片自主替代最热的赛道之一，其中就包括了地平线、华为、黑芝麻、芯驰科技、零跑汽车等五家最有实力的玩家。
▲国内头部自动驾驶芯片产品
根据公开报道，2019年我国L2级自动驾驶渗透率仅有5.2%，而在2020年，这一数字达到了15%。2021年一季度，L2级自动驾驶渗透率达到了17.5%。L2级自动驾驶渗透率的不断上升已经成为汽车消费市场的大趋势。
而在更早的时期，国内芯片行业和汽车行业的从业者已经看到了这一明显趋势。
2015年，AI芯片创企地平线成立，研发包括自动驾驶芯片在内的车用AI芯片；2016年，自动驾驶芯片创企黑芝麻智能成立，专攻自动驾驶芯片；2018年，汽车芯片创企芯驰科技成立，聚焦自动驾驶、智能座舱、中央网关芯片；2019年，华为智能汽车解决方案BU成立，研发智能汽车全栈解决方案；2020年，零跑汽车还发布了完全自主知识产权的自动驾驶芯片凌芯01。
就在上个月，国内AI芯片企业寒武纪也宣布将在未来推出自动驾驶AI芯片。
从去年到今年，国内几家自动驾驶芯片企业密集推出芯片方案，正加速量产上车进程。
1、地平线推出三款芯片 两款已经上车
地平线是国内最早布局自动驾驶芯片的厂商之一，去年实现了芯片前装量产上车。最新数据显示，地平线车载芯片出货量已经超过40万片。
地平线首款量产上车的芯片征程2并非全部应用于自动驾驶，而几乎全部应用于智能座舱。目前，仅有奇瑞大蚂蚁一款车的L2级自动驾驶系统基于地平线征程2芯片开发。
说来也很奇妙，大蚂蚁自动驾驶域控制器的Tier 1是中兴旗下一级子公司英博超算。所以，中兴很可能是自动驾驶行业的一位隐藏大佬。
▲奇瑞大蚂蚁（原名奇瑞蚂蚁）
奇瑞大蚂蚁搭载了基于1颗地平线征程2打造的自动驾驶域控制器，AI算力达到4TOPS。而当前自主品牌大多基于Mobileye EyeQ4芯片打造L2级自动驾驶系统，单颗芯片仅有2.5TOPS算力，相比之下地平线征程2方案还是有一定的优势。
在功能上，奇瑞大蚂蚁能够实现自适应巡航+车道保持的L2级自动驾驶功能，具备TJA交通拥堵辅助、APA自动泊车的能力，共计近20项驾驶辅助功能。
去年，地平线推出了征程3芯片，并在今年量产装车。相比于征程2几乎全部用于智能座舱，征程3芯片由于算力提升，加上通过了更严苛的车规认证，直接用于L2级自动驾驶。
今年5月，改款理想ONE发布，就首次采用地平线征程3芯片。
▲理想ONE搭载了两颗地平线征程3芯片
2021款理想ONE基于两颗地平线征程3芯片打造，算力达到了10TOPS。而2020款理想ONE采用的是Mobileye EyeQ4自动驾驶芯片，算力上有了巨大提升。
▲2021款理想ONE
同时，基于两颗征程3芯片，2021款理想ONE在此前L2级自动驾驶能力的基础之上，还能够实现NOA导航辅助驾驶的能力，能够在高速公路上根据导航路线行驶，实现自动出入匝道的功能。据了解，2021款理想ONE的NOA功能将在今年9月向用户推送。
而就在上个月，地平线还发布了征程5芯片，具备128TOPS（INT8）算力，在国内几家汽车芯片初创公司的产品中，这颗芯片拥有最强的AI算力。
▲地平线征程5芯片
地平线预计，明年第二季度将实现基于征程5芯片的自动驾驶域控制器硬件量产，到明年第四季度，地平线将实现基于征程5芯片的SuperDrive自动驾驶方案量产SOP。
2、华为加速布局 算力超400TOPS方案量产
从去年开始，华为布局汽车行业的话题一直火热，其中最重要的一个发力点就是自动驾驶。
▲极狐阿尔法S华为HI版
今年，华为与极狐共同开发了搭载ADS高阶自动驾驶全栈解决方案的极狐阿尔法S华为HI版车型，搭载华为自动驾驶中央超算域控制器（ADCSC）。同时，华为还向车企推出多款自动驾驶计算平台MDC，可以搭配多种传感器，适用于更多车型。
▲华为ADS技术架构
其中，ADCSC域控制器仅适用于华为全栈自动驾驶解决方案，分为400TOPS和800TOPS两个算力版本，但华为没有公布负责AI计算芯片的具体型号。
华为MDC系列有多个版本，适用于车企的非华为全栈解决方案。MDC目前已经发布了MDC210、MDC300、MDC610和MDC810四个不同算力等级的产品。在华为的几款域控制器中，自动驾驶芯片参数比较明确的只有两款，分别是MDC300和MDC610。
华为MDC300的主控CPU采用鲲鹏920S，共有12个核心，算力可以达到150K DMIPS，功耗则为55W。AI处理器采用4颗昇腾310芯片，单颗昇腾310的算力能够达到16TOPS（INT8），整个域控制器的算力达到64TOPS。
▲华为MDC610采用昇腾610芯片
MDC610的主控CPU共有16个核心，算力达到200K DMIPS。AI处理器采用昇腾610 AI SoC，算力能够达到200TOPS（INT8）或100TFLOPS（FP16）。在量产产品中，绝对属于第一梯队。
▲华为MDC610自动驾驶域控制器
今年上海车展上，华为还宣布更强的MDC810已经量产，这一域控制器算力能够达到400TOPS以上，但其AI芯片和主控CPU的参数暂时未知。
到今年年底，极狐阿尔法S华为HI版就将交付消费者，相信进入秋季之后，还将有车企官宣采用华为的自动驾驶方案。
3、黑芝麻三颗大算力芯片流片成功 即将上车
在国内自动驾驶芯片行业中，还有一家初创公司不容小觑，那就是黑芝麻。作为一家初创公司，黑芝麻专注于自动驾驶芯片的开发，而且都是高算力芯片。
▲黑芝麻华山二号A1000L（左）和A1000（右）芯片
其中，去年6月发布的黑芝麻华山二号A1000芯片拥有超过40TOPS的算力，其中神经网络处理器DynamAI NN拥有39TOPS的算力，加上5个独立DSP可以让芯片算力达到43TOPS，此外CPU、GPU、CV加速器也能提供一定算力。
▲华山二号A1000芯片内部
与华山二号A1000同期发布的还有A1000L芯片，属于A1000的简配版，具备16TOPS的算力。
而在今年上海车展上，黑芝麻还发布了华山二号A1000 Pro芯片，其中DynamAI NN神经网络处理器的算力达到106TOPS（INT8）或196TOPS（INT4）。
目前，这三款芯片都已经流片成功，A1000、A1000L已经提供车企开发，即将上车。A1000 Pro在今年三季度提供工程样片，今年四季度提供开发平台。
4、芯驰科技共发布三款芯片 踩准自动驾驶量产步伐
国内汽车芯片初创公司芯驰科技同样也有自动驾驶布局。
去年5月，成立不到两年的芯驰科技推出了V9系列自动驾驶芯片，分别是V9L、V9F。今年4月，芯驰科技再次更新了自动驾驶芯片的产品线，推出了更高算力的V9T芯片。
▲芯驰科技V9T自动驾驶芯片
从L0级别的预警辅助，到L2+级自动驾驶，芯驰科技的芯片产品线已经能够完全覆盖。
其中，芯驰科技今年推出的V9T芯片具备1TOPS的算力，支持多传感器融合方案，能够实现L2级自动驾驶。
此外，芯驰科技与流马锐驰基于芯驰V9F打造了一套APA自动泊车解决方案。利用4个环式摄像头和12个超声波雷达，车辆可以实现在停车场内感知车位，并实现自动泊车入库的功能。
▲芯驰科技与流马锐驰合作的自动泊车方案
5、零跑推出完全自主知识产权自动驾驶芯片
与此同时，造车新势力零跑汽车也在加速研发自动驾驶芯片，并于去年推出了第一款自动驾驶芯片凌芯01。并且，相比其他厂商使用ARM架构CPU和其他IP核心，凌芯01的所有核心都有自主知识产权，是国内首款完全自主知识产权的自动驾驶芯片。
凌芯01这颗SoC采用平头哥玄铁C860双核32位CPU，主频最高1GHz，支持浮点执行单元，支持VDSP矢量运算。同时，凌芯01还采用8核心神经网络处理器，最大算力可以达到4.2TOPS，并集成了缩放、归一化、减均值等硬件加速模块。
据了解，即将在今年四季度量产交付的零跑C11就将采用2颗凌芯01自动驾驶芯片，两颗芯片互为冗余，为L3级自动驾驶打下硬件基础。
在此前的一次公开演讲中，零跑汽车创始人、董事长朱江明说道，凌芯01芯片由浙江芯昇电子设计，也就是此前浙江大华技术芯片部门。这一部门从2008年起就开始做车牌识别系统，在智能交通领域已有多年布局。同时，大华技术在人脸AI识别领域也有大量技术积累，在某些领域已经处于领先地位。
▲朱江明介绍凌芯01
他表示，零跑汽车与浙江芯昇电子合作，研发资源投入到智能驾驶领域，根据中国道路特点适配，在智能驾驶领域超越特斯拉只是时间问题。
实际上，国内还有多家AI、芯片领域的公司也正在发力自动驾驶芯片， 在上月举行的世界人工智能大会上，寒武纪创始人、CEO陈天石博士在演讲中就阐释了寒武纪“云边端车”布局， 寒武纪将推出超200TOPS AI性能、7nm制程自动驾驶平台。
由此可见，从去年到今年，国内自动驾驶芯片产业正在逐渐崛起，从产品布局、市场领域都实现了零的突破，而这还仅仅是国内自动驾驶芯片崛起的开始。
二、海外巨头依然很强 霸主地位能否被撼动？
在实际市场表现上，国内自动驾驶芯片行业的几家头部企业已经撬开了市场的一角，但是面向豪华高端市场，国内芯片企业的表现还有较长的路要走。在国际大市场上，高通、英伟达、Mobieye为首的三大巨头占据绝大部分市场。
在手机芯片称霸一方的高通，如今已将竞争之势蔓延到汽车行业。而且手机市场的增长空间逐渐放缓，面对来势汹汹的智能汽车，高通自然不会错过这么大一个市场。为此，高通推出了骁龙汽车平台，将其称之为是骁龙数字底盘（Snapdragon Digital Chassis）。
Digital Chassis包括Snapdragon Ride、骁龙汽车连接（Snapdragon Auto Connectivity）、骁龙座舱（Snapdragon Cockpit），以及用于软件服务和升级的骁龙汽车到云服务（Car-to-Cloud）。其中骁龙 Ride平台主要用来开发高级驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶(AD)系统，在今年4月高通完成了对Arriver的收购，提升了在自动驾驶系统ADAS上的能力。Digital Chassis包含了高通在人工智能、无线和低功耗高性能异构计算方面的专长，并结合了该公司在构建灵活、可伸缩和开放生态系统方面的成功经验。骁龙Digital Chassis平台具有将单个平台组件与附加硬件和软件技术相结合的灵活性。
我们都知道，高通的智能做舱芯片已经早早完成了第一轮市场抢占，现在许多知名的新汽车厂客户还在源源不断的拥抱高通。
2022年1月，高通和雷诺宣布将扩大合作，利用骁龙数字底盘装备为即将推出的雷诺下一代车辆配备最新互联和智能解决方案。
- 2022年4月14日，Stellantis NV与高通宣布合作，高通将为Stellantis的14个标志性汽车品牌的数百万辆汽车提供丰富的车载体验，从玛莎拉蒂开始。Stellantis将使用下一代骁龙Cockpit平台为STLA SmartCockpit的车载通信和信息娱乐系统提供动力，该系统正在与亚马逊和富士康共同设计和制造。
- 2022年1月4日，高通与本田宣布合作，本田将采用高通第三代骁龙Cockpit平台为新车带来先进的数字化车内功能。第三代晓龙座舱平台旨在支持下一代汽车的高级功能所需的更高水平的计算和智能，包括用于车内虚拟辅助的高度直观的AI体验、车辆与司机之间的自然互动，以及情境安全用例。
- 2022年2月，法拉利与高通宣布战略技术合作，高通将作为法拉利即将推出的法拉利公路车的系统解决方案提供商，以及法拉利车队一级方程式车队和法拉利电子竞技车队的高级合作伙伴。基于此次合作，高通技术公司及其合作伙伴也将与法拉利共同设计、开发和整合法拉利的数字座舱。
- 通用汽车一直与高通合作，使用高通的智能座舱芯片，该芯片可以运行汽车级操作系统，用于实现车辆速度计和仪表板内信息娱乐（信息和娱乐）系统等功能。2021年，两家公司宣布加强了合作，通用汽车将开始整合高通的自动驾驶辅助系统芯片，以实现自适应巡航控制和车道变换辅助等功能。
- 高通还是宝马的合作对象。2022年3月，高通和宝马签署了一项战略合作协议，两家将重点共同开发下一代自动驾驶技术，范围从新车评估计划 (NCAP)、 L2-L3级高级驾驶辅助系统。软件功能的共同开发是基于目前与BMW iX于2021年首发的BMW自动驾驶软件栈。
- 2022年5月，大众宣布自2026年起，旗下所有品牌将采用高通的自动驾驶芯片，从高通采购芯片，与博世共同开发自动驾驶系统，并邀请博世参与采用高通晶片的决策，以利联合开发的自驾系统与芯片紧密配合。契约将持续至2031年，总额高达10亿欧元，首批芯片将于2025年交货。打造汽车希望能够掌握更多研发主导权，最终能仿效苹果公司开发设计自家芯片。大众汽车CEO Herbert Diess在LinkedIn上表示：“我们将从高通公司获得旨在实现4级辅助和自动驾驶功能的SoC，高通公司是拥有超过140,000项专利的芯片设计专家。”
图源：高通财报2、英伟达：Orin芯片助其横扫ADAS英伟达作为AI领域的王者，在自动驾驶领域也是占据先天优势。如果说此前英伟达的汽车平台Parker和XaVier一直不温不火的话，那么Orin的发布则将英伟达带入下一个自动驾驶的高地。有了这个芯片组和配套的软件平台，英伟达承诺了完全自动驾驶的能力。
图源：英伟达英伟达的Orin芯片单芯片算力254TOPs，几乎是英伟达之前的Xavier芯片（30 万亿次运算）的7倍，也超过了特斯拉的FSD计算芯片（144万亿次）。作为一个开放的软件定义平台，DRIVE AGX Orin能够赋力从L2级到L5级完全自动驾驶汽车开发的兼容架构平台，帮助OEM开发大型复杂的软件产品系列。搭载Orin芯片的NVIDIA DRIVE Hyperion 8 是用于完全自动驾驶系统的计算机架构和传感器组。英伟达的下一代SoC 将是Atlan，将实现 1,000 TOPS的计算性能，它具有数据中心技术的性能、安全性和安全性。预计上市时间为2024年，它将与DRIVE Hyperion平台兼容。而就当下来说，Orin芯片确实为英伟达带来了不少自动驾驶订单。在今年GTC大会上，黄仁勋放下豪言，预计公司未来六年内提供110亿美元的汽车技术订单，英伟达表示已有25家电动汽车制造商正在采用Orin芯片。- 英伟达早在2020年就与奔驰签订了限制性契约，规定自2024年起，配有联合开发自驾系统之奔驰汽车上市后，英伟达将向奔驰汽车收取营收40%以上的费用。
- 2021年4月，沃尔沃深化与英伟达的合作，将使用英伟达DRIVE Orin片上系统 (SoC) 技术为下一代沃尔沃车型的自动驾驶计算机提供动力。第一款采用Orin SoC的汽车是沃尔沃XC90，将于2022年发布。早在2018 年，沃尔沃汽车SPA2上使用了英伟达的DRIVE Xavier SoC技术。
- 2022年2月，捷豹路虎表示，到2025年，其所有汽车都将配备英伟达的Drive Hyperion 平台。Hyperion是英伟达Drive平台的最新版本，允许汽车制造商定制自己的驾驶功能。
Mobileye成立于1999 年，主要开发用于驾驶辅助系统的AI计算机视觉算法。该公司于 2017年被英特尔以153亿美元的价格收购，这是当时以色列有史以来最大的一笔收购。去年12月，英特尔宣布打算通过首次公开募股 (IPO)于今年年中在美国上市，目前该上市计划正在秘密进行中。Mobileye在自动驾驶上的优势在于，首先其在ADAS方面有着悠久的历史，Mobileye坐拥价值约200 PB的驾驶视频数据，相当于25年真实驾驶的1600万个1分钟驾驶剪辑，大规模数据收集是构建自动驾驶所需的强大计算机视觉引擎的核心。Mobileye最先进的计算机视觉与功能极其强大的自然语言模型相结合，可以对Mobileye的200 PB数据进行硬挖掘，即使在极其罕见的条件和场景下也能在几秒钟内提供数千个结果。这有助于自动驾驶汽车和最先进的计算机视觉系统处理边缘情况，从而实现针对自动驾驶车辆的非常高的平均故障间隔时间 (MTBF)。Mobileye相信自动驾驶本质上是具有更好的MTBF（平均故障间隔时间）的ADAS。
Mobileye 的200PB驾驶数据库一角（图源：Mobileye）而且背靠英特尔这棵大树，Mobileye拥有生产定制处理器的顶级能力，他们还使用英特尔的硅光子学和其他资源来生成新的高性能激光雷达和成像雷达。Mobileye以构建带有摄像头（和可选雷达）的ADAS而闻名。Mobileye于2004年首次推出用于ADAS的EyeQ芯片，目前EyeQ芯片出货已有1亿颗。现在已有188种车型的约1亿辆汽车使用 Mobileye 技术，包括大众、福特、本田和宝马等汽车制造商都是其客户。从财报来看，2021年Mobileye的收入约为14亿美元，同比增长40%。据“华尔街日报”报道，该公司的技术需求有所增加，今年年初搭配其芯片的车辆数量约为5000万辆，高于2021年的约 3700万辆。Mobileye在2022年推出了新型EyeQ Ultra，它专为自动驾驶而生。据 Mobileye 称，EyeQ Ultra采用5nm工艺，将10个EyeQ5的处理能力集成在一个封装中。但是其芯片的计算能力似乎略逊色于英伟达，EyeQ Ultra芯片具有170 TOPS，包括12个RISC内核、256 gigaflops、许多GPU 和加速器内核等等，功耗不到100 瓦，可以“处理 4 级（L4）自动驾驶的所有需求和应用”，而无需将多个系统集成在一起的计算能力和成本，解决两个行业面临的重大挑战。EyeQ Ultra预计将在 2025 年全面投产。
图源：MobileyeMobileye 还还推出了其最新一代芯片EyeQ6：EyeQ6L和EyeQ6H，采用7nm工艺，能用于ADAS L2，预计将于 2023 年年中开始生产。该芯片已与大众和福特就地图技术达成扩展协议，以及与吉利达成新协议，到2024年推出全电动 L4 级自动化汽车。2022年4月，据以色列新闻报道，Mobileye的自动驾驶机器人出租车准备在以色列推出。Mobileye发布了一段新视频，展示了其自主机器人出租车独特的交通传感能力，因为它可以像人类一样精确地导航到耶路撒冷的多个目的地。结语：国产自动驾驶芯片打响突围之战
相比于其他科技强国，我国芯片行业的起步较晚。然而经过国内芯片行业加速发展，已经打造了不少国产替代方案，并且实现了规模前装量产，甚至装进了理想ONE这样的30万元以上的车型。
由此可见，自动驾驶芯片的国产替代方案不再落伍，有实力作为海外替代产品装进汽车。
在这背后，有着芯片行业多年来网罗优秀人才，才能够让芯片设计能力快速提升。与此同时，芯片行业也应居安思危，在芯片制造领域，我国还有大量空白。
因此，在自动驾驶行业中，国产芯片还有很长的路要走，需要全产业链的支持。
来源：集成电路前沿