倪光南：“中國(guó)芯”切勿重硬輕軟

　　倪光南：“中國(guó)芯”切勿重硬輕軟。近日，全球最大的FPGA廠商賽靈思宣布收購(gòu)深鑒科技的消息，引發(fā)人工智能芯片行業(yè)熱議，這也是首起中國(guó)AI芯片公司被收購(gòu)的案例。值得注意的是，收購(gòu)深鑒科技的賽靈思在2018年下半年重點(diǎn)發(fā)展方面是汽車自動(dòng)駕駛。

　　“缺芯”曾經(jīng)是中國(guó)通信產(chǎn)業(yè)普遍面臨的難題，PC時(shí)代的主導(dǎo)者是英特爾和微軟，手機(jī)時(shí)代的主動(dòng)者是高通和ARM，但在人工智能時(shí)代，自動(dòng)駕駛的賽道人人爭(zhēng)先，無(wú)論車廠還是科技巨頭都在規(guī)劃自己的路線或是打造AI芯片。業(yè)界希望用AI芯片在通用芯片無(wú)法滿足深度學(xué)習(xí)的計(jì)算量時(shí)，降低功耗與成本。

　　中國(guó)工程院院士、計(jì)算機(jī)專家倪光南在接受記者采訪時(shí)表示，“過去汽車電子領(lǐng)域被外國(guó)跨國(guó)公司所壟斷，它們的芯片有強(qiáng)大的生態(tài)支持，使中國(guó)芯片難以進(jìn)入這一市場(chǎng)。如今，中國(guó)的企業(yè)要發(fā)展自動(dòng)駕駛芯片，要重視相應(yīng)的生態(tài)支持，不重硬輕軟，才可能讓我們的芯片在汽車行業(yè)占據(jù)一席之地?！?/p>

　　自動(dòng)駕駛芯片上雖有巨頭，卻沒有呈現(xiàn)一邊倒的格局，切磋才剛剛開始，而拿下自動(dòng)駕駛應(yīng)用，對(duì)其他應(yīng)用便是降維打擊。

　　執(zhí)牛耳者，英偉達(dá)與英特爾

　　自動(dòng)駕駛汽車，又稱無(wú)人駕駛汽車，是一種通過電腦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛的智能汽車。為了更好地區(qū)分不同層級(jí)的自動(dòng)駕駛技術(shù)，國(guó)際汽車工程師學(xué)會(huì)將自動(dòng)駕駛從0至5劃分為6個(gè)等級(jí)。目前，已經(jīng)有不少高端品牌汽車可以實(shí)現(xiàn)Level 2(第二等級(jí)）部分自動(dòng)化，但若想實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化甚至是全自動(dòng)化，離不開自動(dòng)駕駛芯片。

　　因?yàn)镚PU（圖形處理器）占據(jù)著市場(chǎng)深度學(xué)習(xí)硬件的主流，英偉達(dá)將其最先進(jìn)的處理器首先面向自動(dòng)駕駛，分得一波市場(chǎng)紅利。2017年至今，英偉達(dá)先后推出了Drive PX 2、NVIDIA DRIVE、Jetson TX2、Xavier等產(chǎn)品，特斯拉采用的便是Drive PX 2自動(dòng)駕駛芯片，這也是英偉達(dá)首款專為自動(dòng)駕駛汽車設(shè)計(jì)的AI超級(jí)計(jì)算機(jī)，運(yùn)算能力相當(dāng)于150臺(tái)MacBook Pro。此外，AI平臺(tái)NVIDIA DRIVE則可讓汽車制造商、卡車制造商、一級(jí)供應(yīng)商和初創(chuàng)企業(yè)快速打造自己的自動(dòng)駕駛。

　　“從技術(shù)角度而言，英偉達(dá)的芯片更像通用處理器，它不僅可用于汽車，還可用于服務(wù)器及云端的訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)可應(yīng)用于更廣泛的機(jī)器人領(lǐng)域?！币晃粡臉I(yè)人士告訴記者，英偉達(dá)芯片“放之四海皆可”的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也意味著它兼具通用芯片的弊病，但毋庸置疑的是英偉達(dá)自身有很快的迭代速度，GPU功耗方面也得到了極大改善，后期發(fā)布的NVIDIA DRIVE已經(jīng)超過Drive PX 2。

　　英偉達(dá)相關(guān)人士向記者透露，英偉達(dá)在今年CES大會(huì)上推出的Xavier自主機(jī)器處理器已經(jīng)啟動(dòng)，它可提供更高的處理能力，運(yùn)行功率更低，每秒可運(yùn)行30萬(wàn)億次計(jì)算，功耗卻僅為30瓦，能效比上一代架構(gòu)高出15倍，首批樣品會(huì)在本季度開始交付客戶。

　　在自動(dòng)駕駛芯片領(lǐng)域，另一家值得關(guān)注的公司是英特爾，因?yàn)橐?73億美元收購(gòu)以色列公司Mobileye，英特爾在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域占據(jù)了絕對(duì)優(yōu)勢(shì)?！坝⑻貭栐谧詣?dòng)駕駛芯片層面主要在傳感方面，做視覺信息采集和分析等工作。目前，Mobileye第四代EyeQ芯片已在2017年底實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)?！?英特爾相關(guān)人士告訴記者。全球首款裝載Mobileye EyeQ4自動(dòng)駕駛芯片的量產(chǎn)車型來(lái)自蔚來(lái)汽車，蔚來(lái)ES8電動(dòng)SUV的計(jì)算能力是奧迪A8所搭載芯片的8倍，而今年將上路的數(shù)百萬(wàn)輛汽車都會(huì)配備前視攝像頭以及Mobileye第四代EyeQ芯片?！癕obileye的處理器能力稍弱，還沒有達(dá)到高等級(jí)自動(dòng)駕駛的要求，它也正往這方面努力，因此目前Mobileye的市場(chǎng)占有率還是在L2級(jí)的ADAS（高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)）市場(chǎng)?！币晃徊辉妇呙臉I(yè)內(nèi)人士告訴記者。

　　創(chuàng)業(yè)者押注自動(dòng)駕駛處理芯片

　　“誰(shuí)贏得自動(dòng)駕駛處理器，誰(shuí)就贏得人工智能時(shí)代?！钡仄骄€創(chuàng)始人兼CEO余凱說(shuō)。和深鑒科技一樣，地平線是國(guó)內(nèi)人工智能芯片行業(yè)的明星企業(yè)。在余凱看來(lái)，整個(gè)自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)鏈集中度最高的就是處理器芯片，在傳統(tǒng)領(lǐng)域，無(wú)論是攝像頭還是激光雷達(dá)都有幾十家以上供應(yīng)商，但處理器芯片領(lǐng)域，真正得到認(rèn)可的只有英偉達(dá)和英特爾，自動(dòng)駕駛處理器芯片將成為自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)的主戰(zhàn)場(chǎng)。

　　“國(guó)家需要硬實(shí)力的突破，如果因?yàn)樽詣?dòng)駕駛芯片市場(chǎng)有了英特爾和英偉達(dá)，我們就不再搞研發(fā)，這意味著未來(lái)我們要仰人鼻息?！?地平線自動(dòng)駕駛市場(chǎng)拓展和戰(zhàn)略規(guī)劃副總裁李星宇告訴記者，這幾年，他從不同客戶處得到一個(gè)共同信息，巨頭芯片廠商對(duì)客戶的支持不夠好，尤其中國(guó)客戶很難在巨頭芯片廠商面前排上優(yōu)先級(jí)，以至這些芯片業(yè)很難根據(jù)中國(guó)市場(chǎng)進(jìn)行優(yōu)化。“面向中國(guó)場(chǎng)景定制中國(guó)的處理器，這是我們看到的巨大機(jī)會(huì)?！崩钚怯钫f(shuō)。

　　2016年成立后，地平線開始自主研發(fā)人工智能芯片和算法軟件，已經(jīng)面向智能駕駛領(lǐng)域推出征程1.0人工智能芯片，可用于高性能L2級(jí)別ADAS，基于征程2.0架構(gòu)的地平線Matrix自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)可以為L(zhǎng)4級(jí)別的自動(dòng)駕駛提供高性能的感知系統(tǒng)，并已經(jīng)向自動(dòng)駕駛廠商大規(guī)模供貨。

　　押注處理器芯片意味著大額資金投入，地平線已經(jīng)很難具象地說(shuō)在研發(fā)上投入多少資金，但從英偉達(dá)在研發(fā)自動(dòng)駕駛芯片投入的資金規(guī)模上可相互印證。“英偉達(dá)的Xavier有超過90億個(gè)晶體管，也是迄今為止打造的最復(fù)雜的系統(tǒng)級(jí)芯片，研發(fā)投入達(dá)到20億美元?！庇ミ_(dá)相關(guān)人士告訴記者，Xavier是2000多名工程師4年的努力。

　　擁有核心技術(shù)意味著掌握定價(jià)權(quán)

　　“自動(dòng)駕駛要求汽車本身對(duì)環(huán)境有非常精準(zhǔn)可靠的感知，這是基于深度學(xué)習(xí)對(duì)目標(biāo)物的識(shí)別、對(duì)環(huán)境的感知、建模和定位，要達(dá)到這樣的準(zhǔn)確性，用通用芯片的效能并不高，它需要非常強(qiáng)的GPU，大功耗會(huì)帶來(lái)一系列問題，比如成本和散熱。裝AI芯片，意味著以1%的功耗實(shí)現(xiàn)相同的性能，而成本只有原來(lái)的十分之一?！?李星宇告訴記者，雖然公司在芯片研發(fā)上投入巨大，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，掌握了核心技術(shù)就能掌握定價(jià)權(quán)。現(xiàn)在，地平線是中國(guó)唯一一個(gè)在全球四大汽車市場(chǎng)（美國(guó)、德國(guó)、日本和中國(guó)）同頂級(jí)汽車Tierls（一級(jí)供應(yīng)商）、OEMs（主機(jī)廠）建立合作關(guān)系的智能創(chuàng)業(yè)公司。

　　按照業(yè)界的預(yù)測(cè)，自動(dòng)駕駛要到2025年才產(chǎn)生規(guī)?；绊?。來(lái)自美國(guó)交通部的數(shù)據(jù)顯示，到2025年，智能駕駛的軟硬件銷售（不含整車）將達(dá)到262億美元，但其社會(huì)效益將放大到1萬(wàn)億美元，這其中包括了緩解交通擁堵、節(jié)省燃料、減少事故以及提高生產(chǎn)效率?！翱梢哉f(shuō)，每1美元的自動(dòng)駕駛處理器銷售，將帶來(lái)40美元的社會(huì)效益！這就是基礎(chǔ)技術(shù)的作用，有極強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)放大效應(yīng)。”余凱說(shuō)。

　　巨大的人口規(guī)模和市場(chǎng)帶來(lái)的海量訓(xùn)練數(shù)據(jù)是中國(guó)在發(fā)展人工智能上的一大顯著優(yōu)勢(shì)，CB Insights調(diào)研報(bào)告現(xiàn)實(shí)，2017年中國(guó)AI創(chuàng)業(yè)公司融資總額全球第一。AI公司在致力于研發(fā)AI芯片，寒武紀(jì)、地平線憑借過硬的技術(shù)實(shí)力跑在行業(yè)的前列，多數(shù)創(chuàng)業(yè)公司的AI芯片還未量產(chǎn)，甚至不到流片階段。

　　“我們?cè)谘邪l(fā)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)視覺芯片，離流片還有半年的時(shí)間。”深蘭科技創(chuàng)始人兼CEO陳海波告訴記者，深蘭科技正致力于讓自動(dòng)駕駛L3級(jí)更穩(wěn)定，并嘗試攻克L4級(jí)，雖然有些企業(yè)宣布自己的無(wú)人車已經(jīng)到L4級(jí)，但這樣的成功是建立在實(shí)驗(yàn)路線上的，換一條路未必可以。

　　國(guó)內(nèi)另外兩家創(chuàng)業(yè)公司，景馳科技正使用英偉達(dá)GPU和英偉達(dá) DRIVE PX 2來(lái)開發(fā)自動(dòng)駕駛汽車，而圖森未來(lái)則使用英偉達(dá) GPU、英偉達(dá) DRIVE PX 2、Jetson TX2、CUDA、TensorRT和cuDNN 來(lái)開發(fā)自動(dòng)駕駛解決方案，這兩家公司也陸續(xù)獲得英偉達(dá)的投資。對(duì)地平線來(lái)說(shuō)，研發(fā)自動(dòng)駕駛芯片本身就是Hard模式，現(xiàn)在地平線先著眼解決“識(shí)別”的問題，讓汽車可以正確識(shí)別車輛、樹木、車道線、紅綠燈、260種交通指令牌等不同類型物體，再綜合雷達(dá)、毫米波等傳感器的數(shù)據(jù)，對(duì)汽車進(jìn)行自動(dòng)駕駛控制。按照余凱的設(shè)想，他希望在到2025年能有3000萬(wàn)輛搭載“中國(guó)芯”的無(wú)人駕駛汽車。

　　真正實(shí)現(xiàn)還有很長(zhǎng)一段路

　　按照國(guó)際汽車工程師學(xué)會(huì)的等級(jí)劃分，L5才是真正的無(wú)人駕駛，無(wú)需人的介入即可應(yīng)付各種狀況。目前，奧迪A8的Audi AI屬于L3級(jí)別的自動(dòng)駕駛，轉(zhuǎn)向、加減速控制、對(duì)環(huán)境的觀察由系統(tǒng)完成，對(duì)于激烈駕駛的應(yīng)付仍需駕駛員完成；特斯拉的增強(qiáng)版Autopilot嚴(yán)格來(lái)說(shuō)屬于L2.5，還未達(dá)到L3級(jí)別；百度的阿波龍雖是L4 級(jí)量產(chǎn)自動(dòng)駕駛巴士，但離商業(yè)化還有段距離，即使商業(yè)化落地，也只會(huì)在一些特定路線使用。

　　“真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛?cè)孕?0至15年?！?李星宇說(shuō)。李星宇的預(yù)測(cè)是樂觀的，谷歌無(wú)人駕駛項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人厄姆森在接受媒體采訪時(shí)，認(rèn)為自動(dòng)駕駛真正出現(xiàn)可能比預(yù)測(cè)的時(shí)間要晚得多，最長(zhǎng)可能需要30年。

　　事實(shí)證明，汽車面臨的工作環(huán)境要復(fù)雜惡劣的多，汽車級(jí)芯片要追求的是零缺陷目標(biāo)。手機(jī)芯片的缺陷率要求一般是幾千個(gè)PPM（百萬(wàn)分之一）甚至更高，而汽車級(jí)芯片的要求是低于10PPM。手機(jī)的工作溫度一般是0℃-70℃即可，而汽車級(jí)芯片要擴(kuò)展到-40℃-125℃。另外，手機(jī)的工作壽命一般要求在3年，而汽車級(jí)芯片需要可靠地工作10年以上，并滿足對(duì)于振動(dòng)、沖擊的測(cè)試要求。

　　今年3月，優(yōu)步發(fā)生全球首例無(wú)人駕駛汽車撞死行人事件，無(wú)人駕駛汽車的安全問題引發(fā)熱議。對(duì)此，英偉達(dá)回應(yīng)記者，關(guān)于Xavier系統(tǒng)級(jí)芯片 (SoC)，他們邀請(qǐng)了全球頂尖的汽車安全和可靠性公司 TV SD進(jìn)行安全評(píng)估，當(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)Xavier的首席評(píng)估員說(shuō)Xavier是他們?cè)u(píng)估過的最復(fù)雜的處理器之一，經(jīng)過技術(shù)評(píng)估，表明Xavier達(dá)到了汽車行業(yè)的功能安全標(biāo)準(zhǔn) ISO 26262，這也證實(shí)了Xavier系統(tǒng)級(jí)芯片架構(gòu)適用于自動(dòng)駕駛汽車的應(yīng)用程序。

　　“自動(dòng)駕駛芯片設(shè)計(jì)之初就要把安全納入其中，包括硬件和軟件堆棧方方面面都要采用安全技術(shù)，為了確保Xavier達(dá)到我們?cè)O(shè)計(jì)的預(yù)期，公司數(shù)千名工程師編寫了數(shù)百萬(wàn)行代碼?！庇ミ_(dá)相關(guān)人士向記者介紹。

　　中國(guó)市場(chǎng)：適者生存

　　值得注意的是，除了傳統(tǒng)芯片廠商，谷歌、特斯拉、百度、博世等似乎與芯片不沾邊的企業(yè)也在做人工智能芯片，而中國(guó)企業(yè)要如何占得一席之地？

　　倪光南在接受記者采訪時(shí)表示，新一代信息技術(shù)包括AI、自動(dòng)駕駛等對(duì)芯片提出了新的需求，因此原先不做芯片的企業(yè)也開始做芯片，中國(guó)的部分企業(yè)有算法和應(yīng)用方面的優(yōu)勢(shì)，完全有可能做出性價(jià)比很好的芯片。當(dāng)然，它們主要是在芯片設(shè)計(jì)方面投入，一般不會(huì)輕易進(jìn)入芯片的生產(chǎn)制造領(lǐng)域。中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的短板不在設(shè)計(jì)方面，而在制造工藝、裝備、材料、設(shè)計(jì)工具等等方面，國(guó)內(nèi)AI、自動(dòng)駕駛這類芯片在設(shè)計(jì)方面可以與國(guó)外巨頭競(jìng)爭(zhēng)。不過，AI這類芯片架構(gòu)依托的是算法，而在算法方面，我國(guó)業(yè)界基本上還是跟隨者，缺乏原始創(chuàng)新，想在AI這類芯片方面超越外國(guó)，應(yīng)當(dāng)努力在算法方面進(jìn)行創(chuàng)新，爭(zhēng)取有所突破。

　　“目前國(guó)內(nèi)AI芯片很熱，中國(guó)市場(chǎng)巨大，這是一個(gè)有利條件。不過，經(jīng)驗(yàn)表明，每個(gè)細(xì)分領(lǐng)域的芯片經(jīng)過市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)后，最終能夠生存下來(lái)的往往只有少數(shù)，所以無(wú)論是AI芯片的投資者還是從業(yè)者，都要有這種思想準(zhǔn)備，多做市場(chǎng)調(diào)研，減少低水平重復(fù)?！蹦吖饽献詈笳f(shuō)道。

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