自动驾驶赛场已就绪，AI芯片选手请就位！

　　近日，美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）发布最终规定，汽车制造商不再需要为完全自动驾驶汽车配备手动驾驶控制系统，以满足碰撞标准。即全自动驾驶车辆不需要配置方向盘、油门刹车等人为操控行驶设备。

　　但大量行业内人士认为，由于目前自动驾驶级别以L3为主，L4都尚不成熟，故该规定为时尚早。当然，该规定的积极意义还是有的：赛道的完善提升了头部企业的施展空间，全自动驾驶必将迎来一波新的发展高峰。

　　头部玩家的自动驾驶实力

　　提升全自动驾驶等级，还得从算法、算力、大数据入手。国际头部玩家实力几何？

　　与激光雷达“八字不合”的特斯拉自动驾驶方案以纯视觉为主。特斯拉从安装在汽车周围的八个摄像头的视频中用传统的ResNet提取图像特征，应用FSD（Full Self-Driving）自动驾驶系统算法，基于 2D 图像形成具有景深的3D信息输出。

　　2021年夏天，特斯拉的自动驾驶技术负责人Andrej Karpathy博士在AI Day上公开表示Transformer是其中最核心的模块之一。

　　作为一种较新的人工智能算法，Transformer问世于2017年，起初它被用于分析和预测文本的单词识别等应用程序，极大地提升了自然语言处理效率。之后，拓展至视觉领域的Transformer展现了惊人的图像分析能力——它能够以超过90%的准确率对图像进行分类，并在ImageNet图像数据集上实现了新的SOTA Top-1准确率。

　　这是因为Transformer并不关心顺序。图像可以看作空间上的序列，视觉任务一个关键的步骤就是要提取像素之间的相关性。普通的CNN（卷积神经网络）是通过卷积核来提取局部的相关性（也称为：局部感受野）。与CNN的局部感受野不同，Transformer可以提供全局的感受野，因此特征学习能力相比CNN要高很多。

　　目前国内部分自动驾驶企业也已加入了Transformer的研发和应用。但强大的算法还需要海量的数据和强大的算力才能发挥出实力。更何况相对算法而言，算力才是决定自动驾驶实力强弱的关键，自动驾驶已经进入了算力角逐的时代。

　　芯片决定算力

　　2022年1月，中国市场智能汽车销量超37万辆，智能化芯片已经深入乘用车市场。宝马、比亚迪和奔驰搭载智能芯片的车型单月销量均超3万，特斯拉、理想全部车型都已搭载智能芯片，单月销量均破万。

　　以特斯拉Model 3为例，该车采用了域控制器架构，把驾驶辅助系统和智能座舱的信息娱乐系统整合到了前车身域控制器上，该控制器采用了智能化大算力的SoC芯片，其他域的主控芯片仍采用MCU。在自动驾驶方面，特斯拉使用的是自研的FSD芯片，这也是行业内算力最大的智能芯片之一。

　　FSD芯片尺寸较大，其中最重要、面积最大的是特斯拉自研的NPU，主要用来运行深度神经网络算法，也就是前面提到的Transformer算法。此外，GPU上70%的算力也都用来运行深度神经网络的post processing部分。特斯拉现有车型搭载了两颗FSD芯片，能在单颗芯片故障情况下保障驾驶安全，并且在深度神经网络上拥有最大可达144TOPS的算力。由于是全栈式自主研发，FSD芯片与特斯拉纯视觉的自动驾驶算法配套性较高，目前也仅供特斯拉自家车型使用。

　　除FSD之外的选择

　　用不上FSD的国内外车企怎么办？在L2/L3级别的自动驾驶领域，Mobileye的芯片占主导地位。其芯片核心优势同样在视觉处理方面，市场份额超70%。2020年Mobileye推出EyeQ5芯片进军高级别自动驾驶。2021年，Mobileye与大众、福特和吉利（极氪）达成了合作协议，年末在手项目覆盖30家汽车制造商的300多款车型，5000余万辆新车。

　　英伟达支持计算机视觉+雷达的ADAS方案，容错率较高，且开发难度整体低于纯视觉。同时，英伟达还提供全套的AI开发工具和工作流程指引，帮助OEM厂商自行开发自动驾驶算法软件。对于希望全栈自研的车企而言，不论是需要修复算法漏洞或是开发新的升级包，在英伟达芯片上都会更容易实现。因此在L4级别的自动驾驶领域，英伟达更具优势。

　　国产选手在这个领域是否有竞争力？其实国产芯片已在产品和商业模式上都取得了一定的突破。

　　在产品方面，以地平线征程系列智能驾驶芯片为例，自2019年量产以来，搭载在广汽、上汽等自主品牌的多款车型上。截至2021年12月，地平线芯片已经拥有40多个前装量产项目，出货已超40万片。

　　技术方面，征程系列芯片采用了自主研发的BPU（Brain Processor Unit），运算效率显著优于GPU。能同时处理来自摄像头、雷达、激光雷达等传感器产生的最多8路数据。2021年的新产品征程5芯片格外突出了安全性。芯片上嵌入了安全岛MCU（包含ARM Trustzone和各类加密硬件等），用于监测和保整车电子系统的安全和稳定运行。该芯片AI算力达128TOPS。

　　在商业模式上，现在国内芯片企业开始与Tier1、OEM深度合作。自2021年车企经受“缺芯”影响后，车企开始寻求更多供应渠道，并关注提升用户体验。这给到国产芯片企业两种合作模式：一是OEM企业承担主要开发任务，例如地平线和理想在2021年4月开始合作，是国内OEM采用国产芯片完成全栈自研并且成功量产的范例；二是芯片供应商承担更多开发任务，例如华为Huawei Inside直接与车企沟通，定制软开发，提供包含智能驾驶应用软件、计算平台以及传感器在内的智能驾驶全栈解决方案。目前北汽极狐汽车已经采用了Huawei Inside模式与华为合作。

　　根据ICVtank预测，到2026年，全球自动驾驶市场规模将达687亿美元，CAGR达25.4%，智能座舱市场规模将达440亿美元，CAGR约11.3%，中国市场年复合增速达11.6%，领先全球增长。因此无论全自动驾驶赛道是否开跑，中国自动驾驶都有巨大的发展空间。相对的，中美贸易摩擦、芯片危机才是真正威胁国产自动驾驶行业的核心问题。让我们一起期待，在全自动驾驶的赛道上，早日看到中国选手。