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一般企业为什么不能复制特斯拉的造芯片之路?

导读: 特斯拉于8月初发布了Q2财报,虽然Q2的净亏损额是去年同期的两倍还多,但令投资者惊喜的是,该公司的季度总营收40.02亿美元,较去年同期增长43%,超出分析师预期。

特斯拉于8月初发布了Q2财报,虽然Q2的净亏损额是去年同期的两倍还多,但令投资者惊喜的是,该公司的季度总营收40.02亿美元,较去年同期增长43%,超出分析师预期。同样重磅的消息是在财报发布后的电话会议中,马斯克宣布特斯拉自己研发的自动驾驶芯片“Hardware 3”未来将在Model 3、Model S和Model X等车型中使用。

近几年,自动驾驶无疑取代智能手机成为了芯片领域的“新星”。芯片巨头高通CEO史蒂夫·莫伦科夫(Steve Mollenkopf)称,未来10年科技领域最激动人心的创新将出现在汽车领域。所以不只是诸如英特尔、赛灵思、英伟达等传统芯片巨头在加紧自动驾驶芯片的布局,连特斯拉、四维图新这样的整车厂和科技企业都在向汽车电子市场进军。

自动驾驶芯片的“四大难题”

但这些从前研发商用芯片的厂商在转向汽车电子领域会遇到两个难题,首先就是较商用芯片0°C~85°C的工作环境温度来说,车规级芯片扩大到了-40°C~120°C。其次,车规级芯片必须有较长时间(5~8年)的供货周期,一般还会要求延长至10年。

而具体到自动驾驶芯片,由于汽车的操纵者从人类变成了汽车自身的高度或完全自动化,其解决的是汽车在感知、决策和执行等一系列层面上的问题,面临的情况更加复杂。与此同时,它所处的场景和环境也比普通的汽车电子更加丰富,所以自动驾驶芯片所需的算力显然比通用的车规级芯片更高。

小鹏汽车联合创始人兼副总裁何涛在接受亿欧汽车采访时称:“专门针对自动驾驶需求的SOC芯片的计算性能极高,需要高度集成。”诗航智能CTO刘振宇也表示:“对于现在的芯片界来讲,没有一家可以保证自家的算法是百分之百没问题的,自动驾驶芯片需要更大的算力。”具体而言,亿欧汽车从地平线副总裁李星宇处了解到,相对于普通车规级芯片,自动驾驶芯片的算力要比前者大两个数量级以上。

其中,计算任务所需的计算模式、计算复杂度、实时性和功耗指标都是待解决的问题。而要实现算法与计算架构之间的协同设计和同时推进,对于任何一家研发自动驾驶芯片的企业来说,都是非常大的挑战。

其次,由于涉及到生命财产安全,在假设算力足够的前提下,不论是自动驾驶的主芯片还是系统内各个模块的芯片,其安全指标都比通用的汽车电子严格得多——既需要满足汽车电子的通用标准AEC-Q100,还需要满足处理器层面ASIL-B(汽车安全完整性等级)的功能安全要求。

除此之外,在满足其性能要求的前提下,尽可能的降低功耗也是自动驾驶芯片需要解决的难题。因为高功耗就意味着高成本,过高的芯片工作温度会显著缩短芯片本身的工作寿命。李星宇向亿欧汽车介绍,根据过去的经验,芯片工作的温度每升高10度,其寿命大概要降低一半。

而芯片本身就是一个耗资巨大的行业,要求颇高的自动驾驶芯片自然需要更多资金的投入。对此,刘振宇表示,在初始研发过程中千万级美元资金的投入是必须的,整个过程需要储备亿级美元的资金。另外,何涛提到除了必要的资金储备,还需要专业的芯片研发人员、芯片的功能安全及车规认证流程等资源的投入。

不可复制的“特斯拉模式”

正是由于自动驾驶芯片巨大的研发难度,此前手机芯片巨头高通曾想通过收购汽车电子巨头恩智浦实现该领域的“弯道超车”。芯片巨头尚且如此,作为造车企业的特斯拉为何要跨界研发自动驾驶芯片?

对此,亿欧汽车分析认为,相对于通用的自动驾驶芯片,特斯拉自主研发的专用芯片更能满足自家的自动驾驶系统对高算力与低功耗的要求。何涛也表示,有了自主研发的自动驾驶芯片,特斯拉能更容易实现自身自动驾驶技术的定制化和快速迭代。

软硬件一体化,这几乎成为业界的普遍共识。威马汽车创始人兼CEO沈晖曾在朋友圈中写道:将来成功的企业,一定是软硬件都很强并且结合得完美的企业。李星宇在接受亿欧汽车采访时将其称之为“新时代的摩尔定律”,他表示:“特斯拉的做法适应了人工智能时代正确的理念,也就是由应用场景决定算法,再由算法来定义芯片,软硬件协同设计。”对比苹果,iphone正是由于搭载了自主设计的SOC,其性能才一直领先于同行。

而为了成为“汽车界的Apple”,特斯拉可没少费功夫。马斯克先是与18岁就成为全球首个破解iPhone核心基带的天才黑客George Hotz密谋自研芯片计划,又拉来了前AMD首席架构师Jim Keller和曾任苹果A5芯片项目的主要负责人之一的Peter Bannon来领导特斯拉的芯片项目。为此,特斯拉还不惜与之前在芯片领域的合作伙伴Mobileye闹翻了。

说到底,虽然特斯拉此前的合作伙伴Mobileye和英伟达都算得上是汽车电子业界的翘楚,但他们的芯片依旧达不到特斯拉的要求,所以特斯拉才决定自己来开发。然而对于一个造车企业来说,其实特斯拉这种自研芯片的模式并不会成为业界潮流。

李星宇表示:“特斯拉是极其罕见的案例,其之所以能够自己研发芯片是由于马斯克本人强大的号召力,可以集结最顶尖的人工智能人才和计算架构设计师,而人才是研发自动驾驶芯片的核心要素。”何涛也称:“对于车厂来说,这种路径并不是必然的,如果能与芯片厂商建立良好的合作模式,就无需从零开始建立能力,反而更有利于发挥各自优势。”

但即便特斯拉拥有业界最顶尖的人才,实际上,公司自己研发芯片的成本还是远高于与芯片公司合作生产的费用的。其次,时间成本也是需要考虑的因素。何涛表示,自动驾驶芯片的研发至少需要三年。据亿欧汽车了解,Mobileye从成立到拿下第一单订单耗费了近10年的时间,而目前距特斯拉2016年自研芯片也仅仅才过了两年时间而已。当然,如今的研发技术和环境已不同于往日而语,但在特斯拉还没有拿出产品之前,一切都还没有定论。


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