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企鵝解碼|“拼算力”時代,特斯拉、蔚來20+玩家算力大盤點

作者 | 騰訊科技 文華

出品 | 企鵝解碼

2021年,隨著華為、小米、百度等一眾科技企業宣佈入局,新能源汽車的競賽,也從“電動化”轉到“智慧化”。

早在2015年,馬斯克就曾指出,“Model S實際上是一臺帶輪子的計算機”。車輛的智慧化程度越深,對於晶片的要求就越高。

自動駕駛是汽車“智慧化”的本質體現。據巴倫週刊分析,當前特斯拉的市值有60%,來自於其自動駕駛預期。

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英偉達Drive PX Pegasus(圖片來源英偉達)

自動駕駛的級別越高,所需感測器越多,捕獲的資料量越多、精度越高,就越依賴更高的算力支撐。

自然,在自動駕駛的軍備競賽中,“算力”成為核心武器之一。

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圖片來源英偉達

4月13日,一身搖滾範的英偉達CEO黃仁勳在自家廚房,釋出了一套針對L5級別的自動駕駛Soc晶片NVIDIA DRIVE Atlan,將目前單顆晶片的算力上限提升到了 1000TOPS(1000 萬億次計算/秒)。

黃仁勳在釋出會上指出,

“TOPS就是新的馬力”。

“對於汽車而言,更高的算力意味著更加智慧化,開發者們也能讓產品更快迭代。”

今年年初,蔚來在一年一度的NIO DAY上釋出了首款轎車ET7,李斌表示“

拼馬力更要拼算力

”,特別指出ET7搭載的自動駕駛計算平臺ADAM總算力高達1016TOPS,是“迄今最強大的量產移動計算平臺”。

上週,李想在微博上也表示,其自研的具備508TOPS算力的自動駕駛系統,明年可以和華為、特斯拉正面較量。

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自動駕駛領域,算力的比拼,眼看越來越熱。

到底什麼是算力,能挖礦嗎?自動駕駛的不同級別對應多少算力?算力真的越高越好嗎?以及目前新造車領域的主流玩家都搭載了多大算力?

企鵝解碼梳理了相關資料,並採訪了《一本書讀懂電動車》作者、公眾號《汽車人參考》主理人、汽車工程師楊寬,試圖給出答案。

自動駕駛的算力是什麼,可以“挖礦”嗎?

看算力的單位,TOPS,全稱為Tera Operations Per Second,即每秒鐘可以運算多少萬次。在自動駕駛的場景下,即每秒能識別多少幀(指攝像頭資料),處理多少點雲(指雷達資料)。

在蔚來發布ET7時,有網友調侃,這麼高的算力,可以買兩輛閒時用來挖礦。

真的能用來挖礦嗎?楊寬給出的答案是“不一定”。

基於兩個角度判斷:

一個是用於挖礦的晶片是工業級晶片,自動駕駛晶片是車規級晶片,在效能要求上自動駕駛晶片遠遠超過挖礦晶片。再加上無論自動駕駛還是挖礦,本質都是基於一定演算法進行加乘運算,從這個角度來說,可以用來挖礦。

但從另一個角度來說,演算法不一樣,不一定適用。如果兩者都是專用的ASIC晶片,即都是針對於某一個演算法定製開發的,比如自動駕駛晶片是深度學習演算法,挖礦晶片是基於雜湊演算法——特別是針對某一幣種而設計的演算法最佳化晶片,只能對特定加密貨幣進行挖礦。演算法不一樣,兩者互換不一定適用。

自動駕駛不同級別,各自需要多少算力?

“制約智慧汽車的核心瓶頸就是車載AI晶片算力不足,算力就好比智慧汽車的腦容量。”

地平線公司CEO餘凱曾在公開場合指出,“自動駕駛每提高一級,算力就增加一個數量級。L2級別大概需要2個TOPS的算力,L3需要24個TOPS,L4為320TOPS,L5為4000+TOPS。”

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圖片來源地平線

為什麼車企都在拼算力?

一是,隨著自動駕駛的安全性、精準性要求越來越高,攝像頭的畫素要求越來越高,從當下的200-300萬可能進化到未來的700-800萬,另外,感測器數目越多,對算力的要求自然就越高。

二是,決策演算法更復雜,目前嵌入高級別自動駕駛的感知演算法甚至超過20個,它們對算力要求更高。

三是,域控制器越來越集中,從5個(自動駕駛域、智慧座艙域、車身域、底盤域、整車控制器)變成3個,最後“濃縮”為一箇中央集中式處理器。意味著需要更強的感知資料融合能力以及控制執行能力,也需要更強的算力。

四是,預埋算力做OTA。其實目前動輒幾百上千的算力當下並不能用得上,比如特斯拉144TOPS的算力也沒有全部用上。為什麼預埋高算力,實際上是為了未來的可擴充套件性,可以透過OTA持續升級軟體。

主流玩家們都搭載了多大算力?

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企鵝解碼根據公開資料整理,以特斯拉為首,蔚來、理想 、小鵬、威馬的造車新勢力的車型中,目前自動駕駛算力最高的是蔚來首發轎車車型ET7,總算力高達1016TOPS。

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圖片來源蔚來

其搭載的超算平臺ADAM,集成了4顆英偉達 Orin 晶片,總算力1016TOPS,超過7個特斯拉FSD的算力總和。其系統中,兩顆Orin晶片為主控晶片,負責自動駕駛系統的運算;1顆Orin晶片為實時冗餘備份晶片,用於保證自動駕駛的安全性;另外還有1顆Orin晶片為群體智慧與個性訓練專用晶片,從而幫助蔚來的演算法進行整體升級和單車個性化本地訓練。據稱,能實現高速、城區、泊車、換電場景全覆蓋。

不過2022年第一季度,ET7才開始交付。

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圖片來源TESLA

而在已經上路的車型中,特斯拉的總算力無疑是最高的。

其自主研發的Hardware3。0版本集成了2顆FSD晶片,總算力達144TOPS。另外,特斯拉也在自研Hardware4。0版本,2022年推出,預計其效能將是HW3。0的3倍,能達到432TOPS,可用於控制和支援高階駕駛輔助系統、電動汽車動力傳動系統、汽車娛樂系統及汽車車身電子等車用電子四大應用領域。

小鵬汽車不久前推出的走量車型P5,和之前的P7一樣,搭載的是英偉達的XavierSoC,總算力30TOPS。配備小鵬最新的XPILOT 3。5自動駕駛輔助系統,具備城市NGP(Navigation Guided Pilot,自主導航駕駛)功能。據官方說法,P5也是首款搭載了鐳射雷達的量產車,得益於鐳射雷達,小鵬P5自稱其自動駕駛可到L4級別。

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2020年全球銷量前十電動汽車品牌搭載算力一覽

梳理真正意義上的另一個“主流”玩家,即2020年全球銷量前十的電動汽車品牌中(銷量排名據Statista網站資料),算力最強的是現代起亞純電動,搭載了英偉達的Drive AGX Pegasus計算平臺,集成了2顆Xavier Soc晶片,算力達到320TOPS。

其次是特斯拉的兩款車型,Model 3和Model Y,各自144TOPS。

另外,在上表中,也能看出Mobileye的基於視覺演算法的,L2級別自動駕駛晶片,在全球銷量前十的車型中佔據了一半份額。也就是,

當前全球真正“主流”玩家的算力其實並不高。

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傳統汽車的新能源品牌算力排行

企鵝解碼繼續整理了10家知名傳統車企的新能源品牌,發現算力最強TOP 3大都是今年新發布的車型(側面驗證,今年算力之戰如火如荼)。

其中算力第一的,是今年年初發布的上汽IM智己(由上汽集團、張江高科和阿里巴巴集團聯合打造)。雖然官方未公佈搭載了多少顆Orin晶片,但從500-1000+TOPS的算力也可推出,大概是2-4顆Orin晶片(單顆Orin晶片算力254TOPS)。

算力第二352TOPS為最近釋出的極狐阿爾法S,其搭載了華為的MDC810計算平臺,但未公佈其中的自動駕駛AI晶片,但業內推測很可能是華為的昇騰310,12nm製程,算力為64TOPS,功耗為67W。

算力並列第三,為前不久釋出的極氪001和去年釋出的寶馬iX,都搭載了兩顆Mobileye Q5,算力48TOPS。

另外,值得一提的是,零跑C11是全球唯二(其一是特斯拉)自研自動駕駛晶片的汽車廠商,其凌芯01算力雖小,但支援接入12路攝像頭來實現360°全景環視、自動泊車、ADAS域控制以及近L3級別的自動駕駛功能。

算力真的越高越好嗎?

在車企的新發車型中,越來越重視算力的比拼,釋出會上算力數值也是必提項。

但,算力真的越高越好嗎?

首先,如同硬幣有正反面,

更高算力也伴隨著更高功耗。

特別是電動汽車需要考慮續航的情況下,對於晶片的功耗更是“錙銖必較”。

比如英偉達去年釋出的DRIVE Pegasus Robotaxi自動駕駛平臺,算力雖然提升到2000TOPS,功耗也相應達到800W,其實並不“實用”。

其次,如地平線CEO餘凱所說,算力不一定代表晶片的真實效能。以特斯拉為例,得益於其軟體能力,FSD標稱算力只有Nvidia Drive PX2的3 倍,但真實效能卻是PX2的21倍。

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圖片來源地平線

算力、TOPS數值只是一個理論上限,真正的利用率,還得取決於跟軟體演算法的配合。

只有更好的軟體演算法,才能夠研發出更開放的硬體架構,更好地適配汽車硬體產品,才能更好地發揮出晶片的算力能力。

軟體和硬體需要雙輪驅動。

單純比拼算力,從營銷策略來講,可能是奏效的,

但從車輛本身來說,並不意味著給使用者更好的“自動駕駛”體驗。