報(bào)道，“軟件定義汽車的時(shí)代”正給百年汽車工業(yè)掀起前所未有的變革大潮。分析機(jī)構(gòu)羅蘭貝格指出，2021年成為智能電動汽車行業(yè)發(fā)展的拐點(diǎn)里程碑；2022年，產(chǎn)業(yè)顛覆式趨勢將進(jìn)一步突破，全產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新也將全面開花。

“智能汽車產(chǎn)業(yè)是一個(gè)母生態(tài)，它正在驅(qū)動材料、能源、交通基礎(chǔ)設(shè)施、芯片和半導(dǎo)體技術(shù)、軟件技術(shù)、智能駕駛、人工智能技術(shù)等全方位的創(chuàng)新?！钡仄骄€創(chuàng)始人兼CEO余凱博士在剛剛落下帷幕的2022中國電動汽車百人會云論壇上表達(dá)了類似的觀點(diǎn)。

在新能源汽車賽道上“換道超車”是中國汽車產(chǎn)業(yè)崛起的重要一步。而自2015年來中國新能源汽車已經(jīng)連續(xù)7年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷全球第一。中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示，去年，中國品牌的乘用車達(dá)到了44.4%市場份額，其中增長主要來自新能源汽車品牌，中國已成為全球汽車產(chǎn)業(yè)純電驅(qū)動轉(zhuǎn)型的重要驅(qū)動力。汽車革命的上半場競爭中，中國汽車產(chǎn)業(yè)界的開局取得了不錯(cuò)的成效。

但是，決勝局在下半場，圍繞智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的競爭顯然更為關(guān)鍵，更廣泛的技術(shù)變革和生態(tài)重塑也將隨之深入。與此同時(shí)，隨著智能化應(yīng)用的不斷落地與車輛智能網(wǎng)聯(lián)功能滲透率的不斷提升，汽車產(chǎn)業(yè)向技術(shù)驅(qū)動轉(zhuǎn)型已是必然趨勢。事實(shí)上，汽車產(chǎn)業(yè)已開始采取行動，各大整車企業(yè)、零部件供應(yīng)商、芯片廠商等均加大技術(shù)研發(fā)投入，提升供應(yīng)鏈深度，創(chuàng)造新的生態(tài)合作模式，將是下一階段的產(chǎn)業(yè)主題。

下半場拼什么？“芯片+OS”是智能汽車時(shí)代的數(shù)字底座

在2021年的世界新能源汽車大會上，產(chǎn)業(yè)界就已經(jīng)達(dá)成共識，新能源汽車市場滲透率持續(xù)提升，目前整處于以用戶需求為導(dǎo)向的全面市場化拓展期，已迎來全面市場化的拐點(diǎn)。

動力系統(tǒng)從內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)向純電驅(qū)動，控制系統(tǒng)正從分布式向集中控制演進(jìn)，汽車產(chǎn)品從封閉系統(tǒng)走向開放系統(tǒng)——這場汽車行業(yè)百年一遇的大變局，已經(jīng)行進(jìn)到了下半場。

“真正有市場競爭力的技術(shù)，它不僅僅是在實(shí)驗(yàn)室里面研發(fā)出來的，它實(shí)際上是在用戶的體驗(yàn)和反饋中打磨出來的。這對于我們來說是一個(gè)很重要的認(rèn)知?！庇鄤P指出。注意到，此次余凱出席論壇多了一個(gè)新身份——地平線首席科學(xué)家，聚焦“技術(shù)”也進(jìn)一步暗合了汽車產(chǎn)業(yè)界整體轉(zhuǎn)向技術(shù)驅(qū)動的趨勢。

那么下半場的競爭核心——汽車智能技術(shù)要拼什么？

對此，余凱指出，智能計(jì)算芯片和智能操作系統(tǒng)，將是汽車產(chǎn)業(yè)界未來發(fā)展的創(chuàng)新數(shù)字底座。這也是國內(nèi)產(chǎn)業(yè)界亟待突破部分。

作為智能汽車“大腦”的智能芯片無疑是業(yè)界比拼的關(guān)鍵。在大數(shù)據(jù)和人工智能時(shí)代，據(jù)IDC統(tǒng)計(jì)，全球算力的需求每3.5個(gè)月就會翻一倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了當(dāng)前算力的增長速度。隨著自動駕駛級別的提升，汽車產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將呈指數(shù)級增長，圍繞大算力角逐早已展開。去年以來，在多家車企發(fā)布的車型中，其搭載的自動駕駛算力平臺需求已經(jīng)達(dá)到1000 TOPS級別。

但是TOPS不應(yīng)是唯一指標(biāo)。地平線認(rèn)為，在人工智能（AI）時(shí)代需要一個(gè)新的優(yōu)化指標(biāo)——“AI時(shí)代的新摩爾定律”，提出“算力大，不如算得快”——這是地平線針對全球產(chǎn)業(yè)界的算力焦慮給出的獨(dú)特打法。

余凱在此次論壇上進(jìn)一步解釋了這一優(yōu)化指標(biāo)所包含的三個(gè)因素。第一個(gè)因素，是峰值的算力，其實(shí)就是舊摩爾定律時(shí)代業(yè)界不斷在提的峰值TOPS?！暗牵@么多的算力資源被有效利用的百分比是多少？”余凱指出，這其實(shí)取決于芯片硬件創(chuàng)新的架構(gòu)設(shè)計(jì)，這也是第二個(gè)關(guān)鍵因素。第三個(gè)因素則是人工智能的軟件算法。余凱指出，人工智能的軟件算法的架構(gòu)這些年在不停地演變，并且可以預(yù)見未來20年人工智能軟件算法的理論還會持續(xù)發(fā)生變化，這就意味著，芯片架構(gòu)需要能夠不斷去適應(yīng)軟件算法的演化。

值得一提的是，2020年6月《科學(xué)》雜志上發(fā)表的一篇MIT學(xué)者論文中也提到了類似的觀點(diǎn)，認(rèn)為后摩爾時(shí)代計(jì)算性能的提升在于軟件、算法、硬件架構(gòu)聯(lián)合優(yōu)化。

余凱透露，地平線征程5芯片就是基于這樣一個(gè)新的摩爾定律的思路下設(shè)計(jì)的。了解到，在地平線的高性能自動駕駛處理器架構(gòu)BPU（Brain Processing Unit）中，采用了大量的創(chuàng)新技術(shù)，包括采用兩個(gè)獨(dú)立的或協(xié)作的內(nèi)核來實(shí)現(xiàn)高性能、低延遲，數(shù)據(jù)并發(fā)處理技術(shù)，脈動陣列提高并行速度，利用近存計(jì)算使得存儲和計(jì)算緊密結(jié)合在一起以及稀疏化加速技術(shù)等，凝聚了對AI、深度學(xué)習(xí)和自動駕駛場景的深度洞察，實(shí)現(xiàn)高效AI計(jì)算。

從結(jié)果上來看，征程5芯片與英偉達(dá)Orin芯片相比較的話，盡管征程5僅用一半的芯片面積、一半的計(jì)算資源，但是在使用先進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)做計(jì)算的時(shí)候，卻能夠得到相當(dāng)?shù)挠?jì)算性能。余凱說，越是先進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，地平線芯片的加速性能就越高。

但是，創(chuàng)新的芯片設(shè)計(jì)架構(gòu)只是其一，還需同步關(guān)注智能操作系統(tǒng)（OS）。“芯片和OS其實(shí)從來都不是分開的?！庇鄤P強(qiáng)調(diào)，歷史上多次出現(xiàn)芯片架構(gòu)與操作系統(tǒng)的緊密聯(lián)盟，比如Windows與Intel、Android與ARM等，因?yàn)檐浖y以適配多個(gè)芯片架構(gòu)，唯有軟硬件高度協(xié)同，才能實(shí)現(xiàn)計(jì)算性能的最大化。

由此來看，在下半場汽車智能的決勝局中，芯片與OS將是智能汽車時(shí)代的創(chuàng)新數(shù)字底座。正是基于這樣的產(chǎn)業(yè)技術(shù)邏輯，地平線推出結(jié)合征程5芯片的開源OS——TogetherOS ，攜手合作伙伴共建車載OS基座，助力行業(yè)構(gòu)建車載OS生態(tài)系統(tǒng)。

余凱強(qiáng)調(diào)，這款為智能汽車打造的OS應(yīng)該是一種公共資源，它是一個(gè)“開放、開源的、大家廣泛參與的不帶商業(yè)目的的TogetherOS”。

開放BPU IP授權(quán) 支持部分整車廠自研芯片

但是地平線似乎還不滿足于此。用余凱的話來說，就是能不能繼續(xù)推進(jìn)“讓開放更開放”？

“我們是不是也可以去支持一些整車廠去自主地開發(fā)差異化的、具有核心能力的自動駕駛芯片？”余凱說，而地平線開放其高性能自動駕駛處理器架構(gòu)BPU IP授權(quán)的模式也由此誕生。

據(jù)介紹，地平線將開放包括整個(gè)BPU的軟件支持包以及芯片的參考設(shè)計(jì)，來支持部分主機(jī)廠自研芯片，“盡管我們并不認(rèn)為所有的主機(jī)廠都要去自研芯片，但是自己做芯片的好處也顯而易見，可以提升差異化競爭力，加快研發(fā)創(chuàng)新速度。”余凱解釋，通過BPU IP的授權(quán)模式，整車的開發(fā)可以實(shí)現(xiàn)從芯片、操作系統(tǒng)到整個(gè)自動駕駛軟件的高度協(xié)同，對于整車的迭代速度將帶來明顯提升。

迭代的速度在智能汽車時(shí)代尤為重要。

去年5月上市的2021款理想ONE車型以兩顆地平線的征程3芯片替換掉了其此前的芯片供應(yīng)商Mobileye。兩顆征程3為2021款理想ONE實(shí)現(xiàn)NOA導(dǎo)航輔助駕駛功能提供高效的AI性能。

要知道，基于對供應(yīng)商穩(wěn)定性、可靠性的考慮，車企不會輕易更換重要的芯片供應(yīng)商，但是在汽車智能化時(shí)代，汽車功能迭代周期大幅縮短，開發(fā)效率更直接影響車企的市場競爭表現(xiàn)。但是Mobileye的不開放策略，讓理想ONE無法通過OTA快速升級功能應(yīng)對激烈的市場競爭，這也是理想更換芯片供應(yīng)商的核心原因。

余凱透露，兩家公司從開始合作到新車型量產(chǎn)上市，前后僅用了七八個(gè)月時(shí)間，這樣的超短周期在全球汽車業(yè)界是創(chuàng)紀(jì)錄的?；谲浻步Y(jié)合的設(shè)計(jì)理念，地平線基于征程3芯片為理想的這款車型的自動駕駛AI算法進(jìn)行了專門的優(yōu)化設(shè)計(jì)，整體計(jì)算效率更高，同時(shí)地平線開放的商業(yè)模式更高效支持理想進(jìn)行軟件全棧自研開發(fā)。

因?yàn)?，智能汽車時(shí)代用戶的體驗(yàn)邏輯與傳統(tǒng)燃油車時(shí)代完全不同，“以前是面向供應(yīng)鏈優(yōu)化流程導(dǎo)向的形態(tài)，而現(xiàn)在它將越來越像智能手機(jī)市場，意味著如果你能像蘋果那樣領(lǐng)先競爭對手哪怕六個(gè)月，而且持續(xù)領(lǐng)先，你就贏了?！庇鄤P強(qiáng)調(diào)，在智能汽車時(shí)代，打造更加開放的創(chuàng)新生態(tài)始終是最重要的，“芯片在整個(gè)智能信息產(chǎn)業(yè)生態(tài)里是處于最上游的一環(huán)，它天然是一個(gè)生態(tài)的參與者，我們要和生態(tài)圈里的傳感器廠商、Tier1、軟件廠商、智能駕駛技術(shù)提供商等展開廣泛合作?！?/strong>