AI大模型時(shí)代來(lái)臨 重構智駕產(chǎn)業(yè)新生態(tài)

 “新四化”帶來(lái)新機遇，汽車(chē)行業(yè)正在經(jīng)歷前所未有的變化和發(fā)展。未來(lái)的汽車(chē)將不再只是簡(jiǎn)單的交通工具，而是具備高度智能化、自動(dòng)化和安全性的高科技產(chǎn)品。這為我國汽車(chē)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現彎道超車(chē)提供了難得的發(fā)展機遇。新機遇也伴隨新挑戰，智能汽車(chē)并非一蹴而就。它是建立在汽車(chē)工業(yè)軟件、車(chē)規芯片等為基礎的產(chǎn)業(yè)鏈之上的。蓬勃發(fā)展的智駕市場(chǎng)及軟件定義汽車(chē)的大趨勢，對汽車(chē)芯片行業(yè)提出越來(lái)越高要求，汽車(chē)芯片將不再局限于安全、穩定的成熟工藝，其對高性能、高價(jià)值的先進(jìn)工藝芯片需求也越來(lái)越多，隨之伴生的是對芯片設計及EDA驗證等全鏈條工具的更高要求。

從這種意義上看，中國智駕產(chǎn)業(yè)的基礎仍然十分薄弱，盡管中國的新能源汽車(chē)已經(jīng)賣(mài)向全球，但以高端汽車(chē)芯片為代表的上游產(chǎn)業(yè)仍然基本壟斷在海外廠(chǎng)商手中。中國智駕產(chǎn)業(yè)要想獲得真正的自主可控，就需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)共同發(fā)力，強化汽車(chē)芯片、EDA工業(yè)軟件等軟硬件廠(chǎng)商間的協(xié)同配合，打造融合、統一的底層技術(shù)平臺。

智能駕駛“跨越”寒冬

去年，以獨角獸Argo AI公司倒閉為代表，智能駕駛一度進(jìn)入寒冬，但也讓一些有著(zhù)長(cháng)遠謀劃的企業(yè)沉下心來(lái)，腳踏實(shí)地搞技術(shù)、做產(chǎn)品。今年，隨著(zhù)人工智能、半導體等基礎技術(shù)取得進(jìn)步，智能駕駛賽道正在迎來(lái)新的拐點(diǎn)。其實(shí)，智駕行業(yè)雖然整體遇冷，各細分場(chǎng)景依然向前推進(jìn)。以礦山為例，2022年華為煤礦軍團正式推出了面向露天礦山的無(wú)人駕駛端到端全自研解決方案，并成功實(shí)現商用部署和實(shí)施。分析機構預測，2025年露天礦山自動(dòng)駕駛市場(chǎng)規?？蛇_200億元，潛在市場(chǎng)空間近3000億元。

在乘用車(chē)方面，繼梅賽德斯-奔馳的L3級自動(dòng)駕駛系統分別在德國和美國獲得官方認證并上車(chē)后，寶馬公司正在旗下的寶馬7系上推廣L3級自動(dòng)駕駛功能。IHS Markit預測，L3級自動(dòng)駕駛與全自動(dòng)停車(chē)、全高速自動(dòng)巡航等L4級功能將于2025年在大眾市場(chǎng)普及。

如果說(shuō)美國方面采取的是單車(chē)智能為主發(fā)展模式，通過(guò)攝像頭、雷達等傳感器和高效算法，賦予車(chē)輛智能駕駛能力；那么，中國選擇了“車(chē)路協(xié)同”模式，越來(lái)越多國產(chǎn)智能駕駛正在融入由“云-網(wǎng)-端”構成的智能路網(wǎng)當中。

11月份，工信部、公安部、住房和城鄉建設部、交通運輸部四部委發(fā)布聯(lián)合通知，部署開(kāi)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)準入和上路通行試點(diǎn)工作。根據工信部12月消息，截至目前，我國累計開(kāi)放智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測試道路2萬(wàn)多公里，測試示范區達17個(gè)、“雙智”試點(diǎn)城市達16個(gè)。從上可知，今年以來(lái)，無(wú)論國際還是國內，智駕產(chǎn)業(yè)正在擺脫低迷市場(chǎng)的影響，商業(yè)化運行已經(jīng)開(kāi)啟，行業(yè)發(fā)展正在迎來(lái)新階段。

離不開(kāi)的“算力芯片”

在本輪智駕產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中，由于ChatGPT熱潮席圈，人們無(wú)不對生成式AI與智駕產(chǎn)業(yè)的結合寄予厚望。據報道，特斯拉正在中國組建一個(gè)超過(guò)20人的本地運營(yíng)團隊，推進(jìn)自動(dòng)駕駛解決方案FSD在中國本土的落地。百度、阿里、科大訊飛等也紛紛與車(chē)廠(chǎng)合作，將旗下AI大模型產(chǎn)品接入智能車(chē)型當中。對此，有專(zhuān)家指出，這實(shí)際上是一個(gè)“駕駛腦”的概念，AI大模型在接收到各種感知信息后，通過(guò)規劃和決策，以一種駕駛方式來(lái)控制車(chē)輛去避障繞彎，選擇最優(yōu)路徑，從而把乘客送達目的地。之前的自動(dòng)駕駛訓練缺乏知識遷移的能力，顯得難以應對。而通過(guò)AIGC技術(shù)在智能汽車(chē)中的發(fā)展應用，可以嘗試解決這方面的復雜問(wèn)題。

值得注意的是，無(wú)論人工智能的運算還是對大數據的處理，都離不開(kāi)強大芯片算力的支撐。生成式AI+智能駕駛模式使得芯片在汽車(chē)中的作用愈加明顯。根據中國汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì )數據，傳統燃油車(chē)所需汽車(chē)芯片數量為600-700顆，電動(dòng)車(chē)所需的汽車(chē)芯片數量將提升至1600顆/輛，而更高級的智能汽車(chē)對芯片的需求量有望提升至3000顆/輛。

傳統上，汽車(chē)芯片主要包括功能芯片、功率器件、存儲芯片、傳感器、通信芯片等幾個(gè)大的類(lèi)型。其中功能芯片負責對ECU的管理控制；功率半導體器件用于電力的轉換和管理；存儲芯片面向數據存儲；汽車(chē)傳感器與通信芯片用于感受外界信號、物理變化或者化學(xué)組成，并將檢測到的信號轉變?yōu)殡娦盘杺鬟f給其他設備。

現代的汽車(chē)則越來(lái)越像一個(gè)自動(dòng)行走的智能機器人和人們生產(chǎn)生活的“第三空間”，集“智能化、安全化、電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化”于一身，新興并集成汽車(chē)當中的算力芯片將發(fā)揮越來(lái)越關(guān)鍵的作用，支持智能駕駛、輔助系統以及車(chē)內娛樂(lè )等。這類(lèi)芯片一般是集成了CPU、圖像處理GPU、音頻處理DSP、深度學(xué)習加速單元NPU以及內存和各種I/O接口的SOC芯片。未來(lái)智能座艙所代表的“車(chē)載信息娛樂(lè )系統＋流媒體后視鏡＋抬頭顯示系統＋全液晶儀表＋車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統＋車(chē)內乘員監控系統”等多重體驗，都將依賴(lài)于智能SoC芯片。

此類(lèi)芯片的制造工藝也不再是傳統成熟工藝所能支撐，而是大多采用先進(jìn)工藝。如恩智浦的S32系列微處理器，從推出時(shí)的16nm工藝，路線(xiàn)圖已經(jīng)規劃到5nm。高通發(fā)布的第四代座艙平臺，性能最高的處理器驍龍8295也將采用5nm工藝。在處理性能方面，L3級別的車(chē)端中央計算平臺算力需求已達500+TOPS，未來(lái)汽車(chē)芯片的算力需求只會(huì )更高，也需要更先進(jìn)的制程工藝給予支撐。

汽車(chē)芯片“國產(chǎn)替代”艱難

提起比亞迪、華為問(wèn)界……這些耳熟能詳的品牌，大家都覺(jué)得中國智能駕駛汽車(chē)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)非常強大。類(lèi)似“國產(chǎn)乘用車(chē)前11個(gè)月累計銷(xiāo)量達1297.8萬(wàn)輛，超越日德，一躍成為全球汽車(chē)出口第一大國”的報道，也令讀者產(chǎn)生信心。但是，從產(chǎn)業(yè)鏈角度考察卻會(huì )發(fā)現，成績(jì)的背后還隱藏著(zhù)巨大的隱憂(yōu)。

正如上面所述，AI大模型時(shí)代汽車(chē)芯片的作用將越來(lái)越明顯，算力芯片更是整車(chē)的運算核心。但值得注意的是，目前這些領(lǐng)域仍然基本掌控在海外大廠(chǎng)手中。英飛凌在整個(gè)汽車(chē)芯片市場(chǎng)以及功率半導體領(lǐng)域中占據領(lǐng)導地位，恩智浦則在汽車(chē)處理器市場(chǎng)上遙遙領(lǐng)先，意法半導體占據著(zhù)最大的SiC器件和模組市場(chǎng)份額，瑞薩則是汽車(chē)MCU（微控制器單元）的佼佼者；在新興的算力芯片領(lǐng)域，更是集中了英偉達、高通、英特爾、特斯拉等巨頭，展開(kāi)激烈競爭。

去年爆發(fā)的“缺芯潮”雖然為國內芯片廠(chǎng)商開(kāi)辟了一條切入汽車(chē)供應鏈的通道，但是要想真正發(fā)展起來(lái)，有效實(shí)現國產(chǎn)替代，卻遠不是那么容易就能做到。據了解，目前只有極少數國內廠(chǎng)商能夠得窺一絲門(mén)徑，如芯擎科技日前發(fā)布的“龍鷹一號”SoC在吉利領(lǐng)克08等數款車(chē)型上實(shí)現規模應用，是國內唯一實(shí)現7納米車(chē)規芯片量產(chǎn)的廠(chǎng)商。大部分國產(chǎn)芯片廠(chǎng)商還很難真正跨入汽車(chē)芯片這個(gè)市場(chǎng)。

之所以存在這樣的情況，一方面是因為車(chē)規級芯片對質(zhì)量、可靠性、使用壽命等方面具有高標準、嚴要求，導致芯片的生產(chǎn)開(kāi)發(fā)難度更大，國內只有少數具備高水準工藝的芯片廠(chǎng)商可以達到這樣的要求。更關(guān)鍵的是，國內尚沒(méi)有建立起完善的車(chē)規芯片產(chǎn)業(yè)生態(tài)。相對于消費級、工業(yè)級芯片而言，車(chē)規芯片的標準更加嚴苛，準入門(mén)檻更高。國內要想真正發(fā)展汽車(chē)芯片產(chǎn)業(yè)，進(jìn)而打造完善的智駕產(chǎn)業(yè)鏈，就必需建立一個(gè)相對完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，為行業(yè)提供芯片設計、工藝協(xié)同、樣片流片、測試認證等服務(wù)，進(jìn)而才能以此為基礎，降低上下游協(xié)同成本，加快技術(shù)研發(fā)速度，滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。

獨木不成林：?jiǎn)吸c(diǎn)突破不如全軍突擊

事實(shí)上，面對這樣的產(chǎn)業(yè)狀態(tài)，汽車(chē)品牌廠(chǎng)商從供應鏈穩定角度出發(fā)，更加需要國產(chǎn)芯片能夠迅速成長(cháng)起來(lái)。這既是挑戰也是機遇。芯擎科技戰略業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁孫東就指出：“目前整個(gè)市場(chǎng)基本上都是由海外廠(chǎng)商壟斷高端智能座艙SoC，這從國產(chǎn)汽車(chē)的國產(chǎn)化需求和供應鏈多樣化上看，都是不太合理的。從客戶(hù)需求上看，他們也需要一個(gè)差異化的方案?！?/span>

那么，如何才能打造完善的車(chē)規芯片產(chǎn)業(yè)生態(tài)呢？近期發(fā)布的一則案例引起了國內車(chē)圈的廣泛關(guān)注：芯擎科技日前宣布，旗下產(chǎn)品開(kāi)始導入芯華章車(chē)規級EDA驗證工具，以加速新一代智能駕駛芯片的開(kāi)發(fā)。分析一下這則消息就會(huì )發(fā)現，這兩家公司一家是國產(chǎn)高端車(chē)規芯片設計公司，在國內唯一實(shí)現7納米車(chē)規芯片量產(chǎn)；另一家是聚焦于數字驗證領(lǐng)域，目前唯一打造出全流程驗證工具的國產(chǎn)EDA公司。兩家公司的合作，為我國汽車(chē)智駕產(chǎn)業(yè)如何構建生態(tài)提供了一個(gè)注腳。

很多讀者可能對EDA在汽車(chē)智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈中的發(fā)揮作用還不太熟悉。近日，由中國汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì )發(fā)布的《中國汽車(chē)工業(yè)軟件發(fā)展建設白皮書(shū)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《白皮書(shū)》）介紹了智能化背景下，車(chē)規級工業(yè)軟件的發(fā)展需求、標準和應用場(chǎng)景等。其中關(guān)于EDA的描述中，收錄了芯華章提到的核心概念“PIL處理器在環(huán)仿真”。

面對新的應用場(chǎng)景，為了更好打造從芯片到主機廠(chǎng)的閉環(huán)，EDA也需要提供系統級的設計驗證，才能滿(mǎn)足車(chē)規級開(kāi)發(fā)需求。PIL融合了場(chǎng)景仿真和芯片仿真技術(shù)，結合整車(chē)V開(kāi)發(fā)模型，從系統出發(fā)，提供了基于場(chǎng)景的ECU評價(jià)體系、算法優(yōu)化解決方案，支持車(chē)規級芯片提前1-2年實(shí)現定點(diǎn)上車(chē)，并通過(guò)云場(chǎng)景遍歷仿真為HIL測試節省80%的時(shí)間。

在面向城市道路、戶(hù)外越野等汽車(chē)行業(yè)諸多豐富且獨特的應用場(chǎng)景，需要基于特定場(chǎng)景，融合更快、更高性能、更安全的芯片仿真技術(shù)，如此才能有效降低芯片在整車(chē)應用過(guò)程中的風(fēng)險，在確保低故障的同時(shí)，又能夠讓芯片的性能真正發(fā)揮出來(lái)。一款優(yōu)秀的場(chǎng)景和芯片仿真驗證工具，可以幫助解決時(shí)間、人才、工具等三方面的挑戰，更快地進(jìn)行定制化芯片的研發(fā)，降低開(kāi)發(fā)人才門(mén)檻，縮短開(kāi)發(fā)周期，降低各項風(fēng)險。

孫東在公開(kāi)場(chǎng)合曾經(jīng)表達過(guò)對于開(kāi)發(fā)周期前置的考慮，“先進(jìn)工藝制程的大芯片由于其復雜度，整個(gè)開(kāi)發(fā)周期一般在數年之間，因此其芯片規格的定義需要具有一定的前瞻性，特別是針對目前快速發(fā)展升級的智能汽車(chē)領(lǐng)域；如何準確定位到客戶(hù)未來(lái)的需要，并將其與現有的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)計劃相有效結合，在產(chǎn)品面世的時(shí)候能夠滿(mǎn)足市場(chǎng)的新需求并具有競爭力，這是所有做先進(jìn)制程大芯片公司所共同面臨的一個(gè)挑戰?！?/span>

借助芯華章車(chē)規級EDA驗證工具，芯擎科技能夠在芯片設計階段，就進(jìn)行和真實(shí)使用場(chǎng)景一致的系統級軟硬件聯(lián)合仿真和調試，提升系統級應用環(huán)境下軟硬件協(xié)同表現，降低芯片在整車(chē)應用過(guò)程中的風(fēng)險，縮短開(kāi)發(fā)周期。

記者采訪(fǎng)某國內資深驗證工程師時(shí)，對方也指出：“自動(dòng)駕駛技術(shù)是一個(gè)復雜的軟硬件系統體系，EDA作為汽車(chē)SoC和系統的基礎技術(shù)，除了賦能車(chē)規芯片設計外，也可以在解決其他挑戰方面扮演更重要的角色。特別是在系統級建模、場(chǎng)景仿真和量化分析、信息安全以及功耗優(yōu)化等四個(gè)方面，EDA可以結合自身在驗證仿真、數據處理、算法優(yōu)化等方面的優(yōu)勢，輸出具備行業(yè)特色的創(chuàng )新解決方案?！?/span>

強強聯(lián)合的背后是什么？

AI大模型時(shí)代，隨著(zhù)智能化水平的不斷提高，芯片和應用軟件的協(xié)同已經(jīng)成為未來(lái)汽車(chē)領(lǐng)域實(shí)現產(chǎn)品差異化與提升用戶(hù)體驗的一個(gè)關(guān)鍵，借助強大的仿真、定義、驗證工具，EDA能夠幫助產(chǎn)品實(shí)現更好的差異化，從而為用戶(hù)提供更高性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品。而要想打造更加完善高效的國產(chǎn)智駕產(chǎn)業(yè)生態(tài)，就必須有效整合不同產(chǎn)業(yè)環(huán)節，推動(dòng)EDA、芯片以及其他產(chǎn)業(yè)鏈不同環(huán)節企業(yè)之間的相互合作，相互融合。產(chǎn)業(yè)生態(tài)的建設需要強強聯(lián)合，單打獨斗完不成產(chǎn)業(yè)鏈的融合發(fā)展。從這點(diǎn)來(lái)看，上述芯擎科技與芯華章的合作，具有更大的產(chǎn)業(yè)意義。

值得一提的是，近年來(lái)，國產(chǎn)EDA力量正在持續加強在車(chē)規領(lǐng)域的布局，從產(chǎn)品到解決方案，乃至產(chǎn)業(yè)鏈上的合作，投入大量精力的同時(shí)，也取得豐碩成果。

今年5月，芯華章投資汽車(chē)電子解決方案公司Optima Design Automation，這是一家華為曾選擇合作的汽車(chē)電子車(chē)規解決方案供應商。

7月，國內模擬芯片EDA龍頭華大九天，官宣其可靠性分析工具Empyrean Polas?獲ISO 26262 TCL3和IEC 61508 T2國際標準認證證書(shū)。同時(shí)，華大九天多款數字、模擬EDA產(chǎn)品也即將在年內陸續通過(guò)ISO 26262 TCL3和IEC 61508 T2產(chǎn)品認證。

12月，芯華章EDA工具獲ISO 26262國際標準認證，能夠支持汽車(chē)安全完整性標準最高ASIL D級別的芯片開(kāi)發(fā)驗證。

據了解，在汽車(chē)領(lǐng)域業(yè)內，ISO 26262是全球公認的汽車(chē)領(lǐng)域電氣/電子相關(guān)功能安全標準，已成為車(chē)規級芯片供應商進(jìn)入汽車(chē)行業(yè)的準入門(mén)檻之一。

新一輪汽車(chē)革命方興未艾，作為汽車(chē)制造產(chǎn)業(yè)大國，我國汽車(chē)產(chǎn)業(yè)有望在這一輪全球智能駕駛產(chǎn)業(yè)發(fā)展浪潮中實(shí)現彎道超車(chē)。這樣一個(gè)趕超式的快速發(fā)展需要更多國內細分領(lǐng)域崛起，然后強強聯(lián)合，出現更多“芯擎-芯華章”式的合作，才能共同把產(chǎn)業(yè)生態(tài)做強做好。

來(lái)源：集微網(wǎng)