新勢力自研芯片，大概是條不歸路

早在兩年前，蔚來、小鵬、理想、吉利就啟動了自動駕駛芯片的研發(fā)。經(jīng)過艱苦奮戰(zhàn)，最近小鵬、蔚來紛紛宣布成功流片，這事兒是不是成了？且慢，智駕芯片的切換并沒有大家想象的那么簡單。


洞中方一日，世上已千年。在技術(shù)路線不斷變革的自動駕駛行業(yè)里，一步慢，步步慢，稍有不慎，就會掉出第一梯隊(duì)的隊(duì)伍。頂尖的芯片、一流的算法是保證車企待在第一梯隊(duì)的先決條件。

英偉達(dá)之所以壟斷高階智駕市場，其核心原因有三。一，其高端智駕芯片在硬件性能方面遙遙領(lǐng)先，英偉達(dá)Orin X 254TOPS的算力一度領(lǐng)先所有友商將近兩年。二，英偉達(dá)多年布局自動駕駛算法開發(fā)，在算法領(lǐng)域的深厚積累使其在智駕算法的支持上做得非常全面，英偉達(dá)可以提供套餐式的半定制方案，選用友商的芯片得自己搬磚，你說方案商和車企們會怎么選？三，授人于魚不如授人于漁，如果選擇全棧自研，英偉達(dá)在自動駕駛數(shù)據(jù)閉環(huán)工具鏈上的布局相當(dāng)全面，從地圖標(biāo)注到基于數(shù)字孿生的仿真場景重建，再到預(yù)訓(xùn)練模型、壓縮部署工具，英偉達(dá)的工具箱里，總有一款適合你。

從車端芯片、算子庫到云端模型訓(xùn)練和仿真，英偉達(dá)Drive平臺在自動駕駛算法開發(fā)工作流的各個階段都發(fā)揮了巨大的作用，Drive平臺也在英偉達(dá)和一眾頭部智駕車企的聯(lián)合優(yōu)化下變得愈加地強(qiáng)大。除了極其硬核的華為和特斯拉，蔚小理、Momenta、元戎啟行們，能在落地三次技術(shù)路線轉(zhuǎn)變的過程中不掉隊(duì)，其他基本都把自己緊緊綁在英偉達(dá)的Drive計(jì)算平臺上。這兩年，有些主機(jī)廠短暫地放棄了英偉達(dá)方案，以至于跟第一梯隊(duì)分道揚(yáng)鑣！毋庸置疑，英偉達(dá)芯片對智能駕駛系統(tǒng)的先進(jìn)性和自動駕駛競爭格局起著決定性的作用！


這幾天有人推薦我讀村上春樹的《當(dāng)我談跑步時，我談些什么？》。我不知道多年陪跑諾貝爾文學(xué)獎的村上春樹要談什么，但我知道，談芯片時，從來不能只談芯片的硬件。要想最大程度地發(fā)揮芯片的價(jià)值，必須通過算子開發(fā)實(shí)現(xiàn)真正的軟硬協(xié)同，要有強(qiáng)大的底層軟件和工具鏈。

對計(jì)算密集型的智駕芯片來說，算子開發(fā)非常關(guān)鍵。換言之，要將可以在英偉達(dá)芯片上順利運(yùn)行的主流模型都遷移到自家的芯片上，算子必須重新開發(fā)，在自家的硬件上進(jìn)行適配優(yōu)化，這個工作量不是一般的大。

算子之上還有底軟。拿手機(jī)行業(yè)類比一下，除華為之外的國內(nèi)手機(jī)廠商不是堆不出來可以在硬件指標(biāo)上對標(biāo)蘋果M系列和高通驍龍系列處理器的芯片，但硬件只能決定系統(tǒng)性能的下限。真正決定系統(tǒng)性能上限的是一系列底層軟件，這種向下扎到根的底層軟件根技術(shù)絕非小米OV、蔚小理們可以企及的。

還有工具鏈的問題。英偉達(dá)為何能夠一家獨(dú)大，獨(dú)占全球AI芯片90%的市場份額，主要原因就在于它們提供的開發(fā)工具鏈實(shí)在太強(qiáng)大。從模型訓(xùn)練前的數(shù)據(jù)管理到模型訓(xùn)練，再到模型評估和驗(yàn)證以及模型的部署，英偉達(dá)把AI開發(fā)的全流程和整個生命周期都給包圓了。所以，做一個合理的估計(jì)，蔚小理們大概率還是要借助英偉達(dá)的工具鏈。不過，云端采用英偉達(dá)算力平臺和工具鏈做訓(xùn)練，將模型壓縮部署到非CUDA原生的自研芯片上時就會面臨云端和車端模型無法匹配的問題。

所以，最終的結(jié)果大概率是，蔚小理的Transformer原生芯片可以在硬件指標(biāo)上做到一顆頂三顆或四顆非Transformer原生的英偉達(dá)Orin X，但因?yàn)樗阕�、底層軟件等一系列問題，真正用下來最多一個頂倆。


做芯片是一項(xiàng)光榮而艱巨的任務(wù)。光榮在于平淡，歐美日韓都能做，咱們中國人一樣可以做，并且更好！艱巨在于漫長，至少要經(jīng)過三代芯片、近十年打磨，蔚小理智駕芯片的性能才有可能跟英偉達(dá)的Thor站在同一個起跑線。做芯片的座右銘，就是一場馬拉松，需要長期主義的覺悟。

長期主義最簡單理解就是要持續(xù)燒錢，而且必須在一定程度上形成閉環(huán)。掐指一算，蔚小理都是各自自研芯片，這就意味著友商們只會在英偉達(dá)、高通、Mobileye、德州儀器、地平線、黑芝麻、華為晟騰等等選擇，絕對不會外采蔚小理的芯片。

因此，巨大的研發(fā)成本只能通過自家的產(chǎn)品來分?jǐn)�。遺憾的是，不是所有的廠商都是華為，可以將自研的技術(shù)通過多個場景變現(xiàn)。——華為在設(shè)計(jì)芯片時投入的所有資源和成本都可以通過自家和第三方的汽車、手機(jī)、平板、電腦、手表、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行有效分?jǐn)偂?br />
蔚小理則不然，樂觀估計(jì)，它們頂天做到年售150萬輛的規(guī)模。假設(shè)一半車型采用英偉達(dá)、一半車型采用自家芯片，再假設(shè)每臺車采用自家芯片的數(shù)量為1-2顆。算下來，自研大算力芯片每年的平均出貨量大概是100萬片。假設(shè)三年出一款新芯片，每款芯片的生命周期能持續(xù)6年，對應(yīng)到單顆芯片上的總出貨量是300萬片。一顆5納米芯片的設(shè)計(jì)成本是5.4億美金，攤銷到300萬片上，每一顆芯片需要分?jǐn)偟难邪l(fā)成本是180美金。就算單顆芯片分?jǐn)偟难邪l(fā)成本這么高，總體上或許也比豪橫不降價(jià)的英偉達(dá)芯片更省錢。話說回來，真要圖省錢，為啥不選地平線？

蔚小理們自研芯片的核心目的就是為了省錢，但省錢的前提是能夠成功替換英偉達(dá)的芯片。如前文所述，算子、底層軟件、工具鏈的替換工作面臨很大的困難，替換成功后，省錢效果取決于蔚小理的年銷量。不過，按照年銷量150萬輛分?jǐn)傃邪l(fā)成本，這個預(yù)估是不是對蔚來和小鵬太樂觀了？