英伟达向左Mobileye向右 科普

时间: 2024-04-01 01:55:46 |   作者: 媒体动态

  2月8日,英伟达宣布,对软银旗下Arm的收购交易终止。至此,这场为时一年多的芯片行业规模最大收购案以失败告终。

  因为,这并不是一起英伟达和ARM达成一致协议就能完成买卖的收购案,涉及到的是整个行业竞争格局的变化,监督管理的机构、竞争对手都不愿看到这桩交易的达成。

  如果英伟达成功收购ARM,就会成为半导体行业中少有的全领域型半导体公司。除了在半导体领域的布局更完善,更重要的是,英伟达在移动出行领域的实力将会大增,这也刚好是ARM主攻的方向。

  过去,英伟达的移动处理器Tegra系列在图像处理方面的巨大优势,使其在游戏领域获得巨大成功,但在智能手机领域却没能形成潮流,错失了手机行业的红利。

  在手机行业风云参数图片)过后,汽车行业吹起“智能化”的风,这个古老且固化的市场开始孕育出新的增量价值和活力。英伟达不能再错过这个风口,它想成为智能汽车芯片领域新的王者。

  想当新的王者,绕不开的就是当前的王。在ADAS领域盘踞已久的Mobileye,并非等闲之辈。它创造了太多的第一,第一个车道偏离预警、第一个行人自动紧急制动、第一个前方碰撞预警、第一个自动巡航……

  神奇的是,达成这些第一,Mobileye就用了一颗摄像头和一块芯片,用极小成本实现了强大的功能。凭借摄像头+芯片+算法的一揽子方案,Mobileye为车企高效地实现了相关功能,使其几乎成为市面上主流中高端车型的唯一ADAS方案提供商。

  竞争还未开始,舆论早已喧嚣。风云际会,汽车行业智能化解决方案的市场,硝烟弥漫开来。

  Mobileye的EyeQ系列芯片及其相应的辅助驾驶解决方案,成为当下ADAS市场发展的绝对红利收割者。

  从2007年推出EyeQ1,到2014年推出EyeQ3之后一举成名,Mobileye在ADAS领域所向披靡……到2021年,Mobileye在全球拥有超过30家汽车厂商41款车型的全新ADAS项目订单。

  与此同时,虽然受近两年疫情及行业不景气的影响,Mobileye依旧实现了可观的增长。据英特尔公布的多个方面数据显示,自2017年私有化以来,Mobileye的营收已经实现了近3倍的增长。

  然而从另一个维度来看,的确也能看到一些危机。Mobileye的出货量狂增是从2012年开始的,到2017年开始增长率下滑。2018-2020年间,其年增长率从43%到41%,又到10%。

  从市占率方面来看,据Gartner研究机构副总裁盛陵海称,Mobileye在ADAS市场的市占率在2019年之前一度超过90%,此后一路下行,到2019年底已经跌至70%左右。

  “黑盒子”交付模式首当其冲。众所周知,软件定义汽车时代,软硬件解耦是当下行业的核心挑战课题,而“黑盒子”交付模式成为这一课题的最直接拦路虎。

  在过去的交付形式中,车企会将实际行驶中遇到的问题反馈给Mobileye,然后由其以色列总部决定是不是迭代算法。但这样的方式显然是不切实际的,全球不同路况,不一样的客户的需求,很难去一一满足,进行相对有效响应。因此,主机厂非常被动。

  算力也是被诟病的点。抛开当下市场应用最广泛的EyeQ4不说,Mobileye在2020年发布的EyeQ5算力只有24TOPS,在2021年四季度才首次搭载在吉利汽车旗下的极氪001车型上。事实上,Mobileye在2022CES上发布的下一代芯片EyeQ6,也被质疑算力不够大。

  与之相比,竞争对手的表现确是相当强劲。2019年,在GTC上英伟达发布了新一代无人驾驶芯片产品Orin,算力已经达254TOPS,量级是EyeQ5的10倍。三年过去了,一位无人驾驶大厂工程师感叹,在算力为王的L4领域,仍然是“英伟达与其它”。

  自动驾驶公司轻舟智航称,虽然Orin要在2022年才正式发行,但该公司已收到样片。来自工程师的反馈是:“处于金字塔尖水平。Orinx芯片能够直接进行海量数据的并发处理,且支持复杂深度神经网络。”

  在2021年广州车展上,蔚来、理想等新一代车型搭载的芯片几乎都被英伟达承包,宝马、奥迪等品牌则从Mobileye换成了高通、华为等供应商。

  毋庸置疑,Mobileye这家以单目视觉起家的供应商,在ADAS芯片领域积累的非常大的优势遭遇了巨大的挑战。

  很遗憾,恰好Mobileye在市场端开始走向辉煌时,新的技术变革正在爆发。2012年AlexNet神经网络在ImageNet竞赛中获得冠军,此后深度神经网络在图像处理中的应用开始普及、狂热。竞争对手绕开Mobileye的图像算法壁垒,采用深度学习迎头赶上。

  盖世汽车分析师王显斌称:“像Mobileye,如果一代的产品竞争力不足,那么在整个行业中就会失去优势和话语权,以至丢失客户。为了再次赢得优势只能等下一代产品出来,在这样的一个过程中行业却是加快速度进行发展的。”

  英伟达创始人黄仁勋曾在公开场合表示,在竞争对手中,他更担心华为这样的企业。甚至都没有把Mobileye放在眼里的意思。

  2021年6月,英伟达的一次专家电话会议中,在提到Mobileye时直称:“一个企业的基因很难改变,现在赚钱容易,远期要放开才能活下去。革自己的命蛮难的。”

  那么,英伟达真的因为“更开放”,已经以完全压倒性优势,赢得未来的竞争了吗?

  或许,言之过早。一位与双方都有过接触的国内造车新势力创始人曾说:“Mobileye越来越像英伟达,而英伟达则越来越像Mobileye。”

  毫无疑问,封闭的“黑盒子”交付模式势必会不断遭遇打算自研感知算法的主机厂客户的挑战。

  早在2016年,Mobileye就提到过EyeQ5将会被打造成开放平台,采用“芯片+算法”与“芯片only”两种方式销售,第二种方式能允许客户按照需求自己写算法。但那时除了特斯拉,行业对此感知并不强。

  2017年,英特尔完成对Mobileye的收购之后,派驻了200位专门负责打造EyeQ5开放架构的工程师,对当时提出的销售模式付诸行动。2018年初,在CES上,Mobileye CEO Dr.Amnon Shashua重申,EyeQ5可以允许客户基于软件开发套件写入算法。

  然而,有一个不能忽略的事实是,很大一部分主机厂其实并没有很强的软件能力。

  虽然EyeQ5一再强调对主机厂开放算法写入,但是一位知情人士称,EyeQ5的一个合作项目,在实践中感知算法和决策算法都是由Mobileye提供的,车企只写了控制算法。理由是项目进度太紧张,时间根本不允许定制化开发。

  Mobileye产品及策略执行副总裁Erez Dagan委婉地表示:“我们正真看到的行业趋势是,除了那些资金充足的公司能够承担风险和失败外,大部分公司已明白了开发整个堆栈的方案是一场高成本、高风险的游戏。”

  或许对很多企业来说,软硬件解耦不一定会是最优的解决方案,从实际应用来看,一个紧密结合的系统必然会更有效率,性能也会更好。

  从英伟达的无人驾驶芯片量产结果来看,第一款无人驾驶计算平台Drive PX 2量产的是特斯拉;第二代Xavier则是小鹏和丰田;第三代Orin目前首批客户是理想、小鹏、蔚来等中国造车新势力。

  每代产品的首批量产客户,相对市场来说,体量都是小的,仅仅局限在那些有能力、有信心自己搞定感知算法的车企。对于大部分车企来说,大批量的采购与合作就从另一方面代表着风险。

  一个很典型的案例:2018年7月公布的英伟达与博世、奔驰的三方合作。在合作过程中,主机厂和Tier 1博世,无法搞定感知算法。

  后来的结果是,2020年6月底,奔驰与英伟达达成战略合作,从2024年起奔驰全系车型将搭载英伟达的无人驾驶芯片,算法由双方联合开发。这也是英伟达首次以“无人驾驶算法供应商”的身份进入公众视野。

  从商业化角度来看,这大部分的客户,英伟达是一定不可以放弃的。于是,英伟达也走了Mobileye的路径,向车企提供芯片+算法的整体解决方案。

  最终,不管是英伟达,还是Mobileye,都走向了“算法+芯片”与“芯片only”两种销售模式。

  在市场端,我们大家可以看到英伟达和mobileye正在趋同,但是在市场之间的竞争的护城河构建上,却走了截然不同的两条路。这是无人驾驶产业链上Tier 2供应商的典型路径。

  开宗明义,早在2019年10月的Q3财报电话会议中,黄仁勋就宣布,英伟达慢慢的变成了一家软件公司。“在无人驾驶平台的迭代逻辑中,有一个关键点就是软件是核心资产、核心能力,一定要具有延续性,累计的算法也可以做更好的优化。”

  “你能想象成一个车变成一个人能自动开了,它的能力在哪里?是自己的思考能力、自己的决策能力,执行能力都已经很成熟了,自动、转向、油门几十年上百年的汽车行业都已经很成熟了。关键是软件能力,一个是感测环境、一个是判断环境、一个是规划。”

  英伟达一再强调,无人驾驶 AI 芯片的核心能力不在硬件而在软件。于是,英伟达多年来在软件层面下了非常多的苦功。

  地平线创始人余凯早前曾观察到一个趋势:半导体厂商不仅仅只做硬件,它们慢慢的变多地往上层走,去构建软件架构。

  英伟达经过Parker、Xavier、Orin三代产品迭代形成了完整的工具链,对开发者更为友好,非常有助于提升开发效率。

  现在我们再回过头来深究一下,大家都声称Mobileye太封闭,不够开放。那么这个开放究竟是开放什么?简单来说,就是是否有一个很友好的可编写平台。

  Mobileye不够开放的根本,在于相比英伟达没有更完整的开放软件工具链。工具链的优劣会直接影响芯片的使用体验感的好坏。而英伟达在这方面倾注了非常多的资源。

  从2017年CES上发布无人驾驶平台NVIDIA DRIVE以来,英伟达的软件生态和工具链在不断完善。

  通过以上过程,达到量产标准,在此过程中NVIDIA DRIVE平台还为开发者提供了丰富的软件开发者套件(SDK)。体贴程度堪比保姆级别。

  不得不承认,英伟达与竞争对手相比,在软件层面的优势多了不是一星半点。在桌面端、云端以及车端软件开发平台构建方面有着深厚的积累,开发的人能享受海量SDK加持,并且基于GPU进行开发,云端开发的软件可以高效无损地直接移植到车端。

  一位芯片专家直言,做一款好用的通用产品,对工具链的要求非常高,英伟达为Xavier投入的2000人中绝大多数都是做工具链的。

  这点在合作方理想汽车那儿得到印证。理想CTO王凯称,选择英伟达的一个关键原因,就是其稳定的工具链和丰富的软件生态。“成熟的工具链好处在于,如果出错可以很快界定到问题,到底出自哪儿。”

  早在2007年,英伟达推出的GPU统一计算架构平台Cuda,就把复杂的显卡包装成了一个简单的接口。

  Cuda的整套软件生态做得很完善,所以有非常多的使用者,早期很多厂家都用Cuda快速搭建神经网络加速软件框架。Cuda生态在经过多年艰苦经营之后,成为AI开发者的首选。

  在英伟达的规划中,在汽车无人驾驶领域的定位是做到30%市占率。彼时,汽车业务在公司三大板块(目前游戏CPU占约一半,数据中心服务器占约40%以上,汽车占5%)业务中,可占比30%以上。

  如果说,英伟达在成为一家软件公司的路上越走越远,那么Mobileye就向着另一个方向蒙眼狂奔,正在确立自己的硬件护城河。

  这家以色列公司,深信无人驾驶的性能释放效率最高的状态,就是软硬件有效结合达到的最佳平衡。

  在2022年的CES上,Mobileye展露的新技术,很具有代表性意义。

  过去,Mobileye的REM地图定位技术支撑的高清地图和视觉感知层面的深厚功底,都不可以小看。而在这一届的CES上,Mobileye在雷达方面有不少需要我们来关注的产品。

  其一,4D成像雷达。相比传统雷达,它能够得到更多的道路信息,甚至获得激光雷达类似的信息。从成像效果来看,物体感知已经有激光雷达的点云感,细节也很丰富。关键是成本还很低,是激光雷达的1/5~1/10。量产时间是在2021年~2025年期间。

  其二,FMCW激光雷达。过去,TOF激光雷达的方案无法获取目标物体的速度信息,在一辆快速对向驶来的车此类场景下,TOF方案下的激光雷达无法预测,要靠近才能够有效,此时就很难规避危险。另外,比如轮胎溅起来的水雾在激光雷达上形成的斑点,会让它将其判断成障碍物,造成决策困扰,导致误刹车。

  以上问题,FMCW激光雷达利用混频探测技术都可以规避。但这个方案的难点是制造FMCW芯片需要复杂的硅光子芯片制造工艺,此技术别人没有,刚好Mobileye的母公司英特尔有。这样的产品的量产时间在2025年。

  Shashua在CES上的演讲中说:“我们激光雷达的性能预计会超过市场上任何已知的解决方案,能够使激光雷达本身成为一个单一的、完整的、独立的感知系统。”

  在知乎上,有人问:继英伟达的GPU之后,下一个具有划时代意义的产品会是什么?一个比较另类的回答称,也许会是Mobileye的新一代FMCW激光雷达。

  可以说,Mobileye形成了真正的核心传感器全自研,这样的护城河好处在于可以绕过别的供应端拿到不失线CES上,面对无人驾驶芯片EyeQ Ultra算力不足的质疑,Shashua犀利地表示:“跟竞争对象的数字相比,176听上去是一个很小的数字,大概只有竞争对象号称的算力的1/5,但关键的不仅是算力,更重要的是效率。”

  他直接点出了芯片生产商,甚至是很多主机厂也感悟到的痛点。“只有深入认知和了解软硬件之间的相互作用是什么,才清楚到底用什么样的核支持什么样的算法。”

  蔚来创始人李斌也曾公开说过:“软硬件没明确界限,软件往往固化到硬件,这个趋势不可避免。”

  Mobileye在Robotaxi运行过程中的经验显示,176TOPS是相对来说平衡得较好的算力。Shashua认为,“通过一个单芯片的电子架构就可以驱动L4,而系统能耗不到10W,价格是几百美金。在成本和能效方面,这是一个重大进步。”

  此外,Mobileye从软硬件实践过程中还得出一个观点,不想跟随当下主流的摄像头与雷达多传感器做融合处理,而是认为L4级真正的冗余概念应该是摄像头、毫米波雷达和激光雷达作为相互完全独立的子系统。

  “如果做这样一个由两个子系统组成的冗余系统,不仅能提升鲁棒性和平均故障间隔时间,也更容易验证系统真实的效率。”Shashua表示。

  除了维持对辅助驾驶市场的把控,把系列新产品以及动作串起来,Mobileye还在不断验证,如何在大幅度降低传感器成本,和保持低功率与长寿命的前提下,实现高级别无人驾驶。 这是Mobileye在不断探索中找到的路径。

  2021年12月13日,Mobileye高调宣布EyeQ®系统集成芯片出货量突破1亿片。同月,外媒披露英特尔计划在2022年年中将旗下无人驾驶子公司Mobileye分拆上市,上市后将有利于调整和简化组织架构,加速跟进市场变革。

  一位供应链上的业内人士评价,英伟达势头虽猛,但并没有撼动Mobileye的市场地位。

  一位汽车芯片工程师则透露,虽然英伟达的产品的确很强,但是大多数车厂在测试过程中依然出现了各种各样的问题。“拥有软硬件协同与调优能力的工程师其实很少,车企在这方面就更弱了。”

  也就是说,车企短期内根本就没有足够的人才和能力,把芯片的性能全部释放出来。

  而当下,芯片行业的竞争也还没有到零和博弈阶段。除了一些选择自研芯片的车企,其他车企在选择合作伙伴过程中,往往频繁更换芯片供应商,甚至同时选择多家。比如,长城同时选择了华为与高通,不一样的产品用在不同的车型上。

  无论英伟达、Mobileye,还是其他参赛者,大家都在路上,接下来2~3年才是关键赛点。

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