芯片行業(yè)失落的老大何以引領(lǐng)汽車產(chǎn)業(yè)
最近,自動駕駛領(lǐng)域一片看不見的刀光血影。
但這一次的主角,不再是知名車企或創(chuàng)業(yè)項目,而是在芯片行業(yè)呼風喚雨的英特爾、英偉達。
先是英特爾大手筆并購 Mobileye,留下一陣驚愕之聲;緊接著,英偉達與博世共同推出基于 Xavier 芯片的自動駕駛平臺,不留下一片云彩。
繼續(xù)討論之前,一個顯而易見的疑問是,為什么推動自動駕駛的這一輪力量換成了汽車配件供應商?
為什么是配件供應商?如同波音不生產(chǎn)飛機的所有零件一樣,大型車企并不生產(chǎn)汽車的所有零件。
蘋果不生產(chǎn)任何零件卻能主宰整個手機市場,整車廠商的做法也類似。它們不會去一股腦地生產(chǎn)方向盤、輪胎、座椅、車窗、儀表、導航等各種零部件,而是把它們交給效率更高的供應商來做,自己則專注于把控整車與整個產(chǎn)業(yè)鏈的效率。
事實上,僅靠最核心的動力總成(發(fā)動機、變速器)技術(shù),它們就可以賺得盆滿缽滿。而經(jīng)銷商們通過維修燃油發(fā)動機、濾油器以及更換機油,也能夠大賺特賺。
若非近年來后起之秀特斯拉的步步緊逼,它們對電動汽車、自動駕駛實在是感冒不來。畢竟,丟掉燃油發(fā)動機,就相當于掀翻它們正在享受的滿漢全席,而改喂殘羹冷炙——換作是你,你也不肯乖乖入甕的。
而配件供應商則不會有這樣的后顧之憂,它們的輪胎、座椅、車窗、空調(diào)、音響等設備還是一樣能賺錢。這就說到了自動駕駛相關(guān)的傳感器、導航、自動巡航等技術(shù),這里面實打?qū)嵉募夹g(shù)累積,很大程度上是屬于相關(guān)的配件供應商的。比如,Mobileye 的自動輔助駕駛,博世的導航系統(tǒng),等等。
自動駕駛上路,則意味著這些配件供應商將擁有新汽車上最為核心、最有影響力的技術(shù)。而有著數(shù)百零部件的燃油發(fā)動機,因其無法被芯片控制且維護上過于繁雜,幾乎不可能在自動駕駛汽車上風光下去。換句話說,在自動駕駛的催化下,當前由燃油發(fā)動機所主導的汽車行業(yè)將要重新洗牌,而勤勤懇懇在支撐整個產(chǎn)業(yè)鏈的供應商們,肯定最先感受到風向的變動。
而由人工智能所控制的汽車,其零部件上必定要嵌入可以被編程的芯片才能被可靠地控制,特別是電動機和電池。雖說當前的關(guān)鍵是跟自動駕駛密切相關(guān)的各式傳感器、導航芯片、車載計算機,但隨著整個汽車產(chǎn)業(yè)鏈的升級,其他零部件的芯片化程度只會越來越高,最完美的就是達到電子星上的“柱子哥”那水平。
這樣一來,芯片行業(yè)失落的老大——英特爾,即便是錯過了整個智能手機時代、甚至當前的機器學習硬件,依然還有機會重返巔峰。前提自然是它能進入自動駕駛行業(yè),并且能站穩(wěn)腳跟,而大手筆買下一個現(xiàn)成的配件供應商,自然會立竿見影:正如高通花470億美元拿下 NXP,英特爾用160億美元買來 Mobileye。
但這里的巨資仍無法保證自動駕駛所承諾的未來,不過是確保這兩大芯片巨頭的正式入場而已。
技術(shù)鏈條能告訴我們什么?用 Mobileye CTO 的話說,自動駕駛汽車需要整個技術(shù)鏈條的所有玩家來通力合作,而僅自動駕駛系統(tǒng)就需要傳感器感知技術(shù)、高精度地圖定位,以及人工智能的自動駕駛策略這三大領(lǐng)域的支撐。
傳感器
具體的感知技術(shù),就是攝像頭、超聲波傳感器、毫米波雷達、激光雷達……用以幫助車輛理解其周遭環(huán)境的一切傳感器。接下來,讓我們一一來說。
攝像頭最容易理解。眾所周知,采用 Mobileye 技術(shù)的特斯拉 Autopilot 一代硬件,僅有一個前視攝像頭。在爭議極大的佛羅里達車禍中,Autopilot 在側(cè)面感知上的固有盲區(qū),差點葬送了行將起步的自動駕駛技術(shù)。
好在 Autopilot 二代硬件的改進足夠大,僅前視攝像頭就增至3個,分別用于遠近視角,最遠可達250米;另外,兩側(cè)前、后方各一對,正后方還有一個后視攝像頭,實現(xiàn)360度無死角覆蓋;所感知到的視覺信息,將被渲染成實時路況的 3D 影像,用于決定駕駛策略。
超聲波傳感器可用于補充視覺信息。如 Autopilot 二代用了12個超聲波傳感器來監(jiān)測車輛周圍的軟、硬物體,從而更好地區(qū)分行人和車輛。
毫米波雷達是傳統(tǒng)配件供應商的強項。但 Autopilot 二代僅配備了一臺長距離雷達用于感知前方路況,而新款奧迪 A4 則是采用 1 臺長距離雷達 + 4 臺短距離雷達來實現(xiàn)全功能自動輔助駕駛。
激光雷達是傳統(tǒng)無人駕駛技術(shù)的核心,它的 3D 建模與同步繪圖能力,原本是用給軍方的高精度導彈的。Google 無人汽車所用的激光雷達,是 Velodyne 的 HDL-64E,單價約8萬美元,相當于一輛特斯拉的 Model S。
而采用相控陣技術(shù)的固態(tài)激光雷達,Quanergy 說它的 S3 產(chǎn)品售價可降至250美元,但其量產(chǎn)上市還需要一個過程。
定位技術(shù)高精度定位技術(shù)的硬件,需要 GPS 結(jié)合慣性傳感器共同來實現(xiàn),除了具體的位置和速度,它們還能提供出車輛的加速度、姿態(tài)和方向等額外信息。這就需要專門的定位技術(shù)供應商。
定位相關(guān)的軟件技術(shù),就涉及到地圖數(shù)據(jù)了。Mobileye 的 REM(Road Experience Management)就是通過攝像頭來捕捉路面上的標識進行輔助定位的,從而獲取更多全新的地圖信息,并持續(xù)更新云端的地圖數(shù)據(jù)庫。
目前,由于任何傳感器都有其明顯的局限性,任何自動駕駛的感知與定位功能均不可能由某個傳感器或某種技術(shù)獨立來完成。因而,用于處理所有這些行駛數(shù)據(jù)的計算平臺,就顯得額外重要了。
自動駕駛策略如前面所說,Autopilot 二代是把傳感器搜集到的所有信息重新渲染成實時的 3D 模型,這里所用的計算平臺就是英偉達的 GPU,原因就是 GPU 架構(gòu)在深度學習上的固有優(yōu)勢。要知道最新一代的 GPU 核心,英偉達甚至都沒有用在一般顯卡上,而是優(yōu)先用于人工智能。
而 Mobileye 的 EyeQ3 平臺,則是其基于 ASIC 架構(gòu)自行開發(fā)的。不過,高性能芯片的研發(fā),不是開一個高調(diào)的發(fā)布會就能做出來的。這應該就是 Mobileye 去年宣布跟意法半導體合作研發(fā)下一代 EyeQ5 芯片后,今年又倒向英特爾的一個重要原因。畢竟,芯片巨頭的技術(shù)底蘊不是吹牛就能吹來的。
另一種基于 FPGA 的計算平臺,則是奧迪無人車所用的方案,具體說來是 Altera 的產(chǎn)品 Cyclone V。然而,身為 FPGA 業(yè)界老大的 Altera,早在2015年就被英特爾用167億美元納入麾下了。
僅自動駕駛系統(tǒng)本身的技術(shù)鏈條,就已經(jīng)異常復雜了,這還沒有說到車輛自身的各個控制系統(tǒng)。這里的復雜程度剛好印證了吳恩達離開百度時所說的那句話:
“……我希望人工智能可以將人類從重復性腦力勞動,比如忙亂的交通駕駛中,解放出來。這項工作不是任何一家公司可以獨立完成的,這是全世界的人工智能研究者和工程師的共同課題。”