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高通、英伟达2000TOPS算力是真需求还是假噱头?地平线们还有机会吗?

圆周智行 圆周智行 2023-01-04
近日,英伟达、高通先后发布了2000TOPS的自动驾驶芯片。英伟达Atlan的1000TOPS算力尚且没有普及,2000TOPS算力已经拍马杀到。


消息一出,就引发了业内人士的剧烈讨论。诸如芯片产业变天,国产品牌被吊打,自动驾驶迎来历史性时刻……各种骇人听闻的言论扑面而来。

那么,2000TOPS真有这么大魔力?现阶段是否实用?对行业到底能产生多大的影响?

我们访谈了芯片设计企业,制造企业,主机厂,研究员等多个领域的从业者,看看大家对这个事情的看法。为了保证观点足够客观,我们尽可能在同一领域与不同的人交流,汇总各方观点。

2000TOPS并非“高不可攀”

目前,业内在提升芯片算力方面存在一些挑战:比如CPU性能已经到达瓶颈,原有逻辑被打破,芯片进入后摩尔定律时代;再有,通过加速方式提供的算力灵活性、易用性很差,导致算力的利用率低,芯片的实用性差。

有人提出了一个算力的计算公式:总算力 = (单个处理器的)性能 x 处理器数量 x 利用率

以此为指引,逐步拆解,算力并非“高不可攀”。

单芯片性能的提升很好理解,就是大家常说的工艺进步、Chiplet封装以及架构/微架构创新等办法。

目前,外资品牌在这方面确实是强项。以英伟达为例,其ORIN芯片采用7nm工艺,Thor采用5nm工艺。工艺越先进,单颗芯片上就可以容纳更多的晶体管,芯片的算力就越高。由于更先进的制程工艺,英伟达Thor的单颗芯片上就有770亿晶体管。

而国内品牌在这方面表现比较拔尖的选手是地平线,据称正在规划中的征程6将采用7nm工艺,与英伟达还存在不小的差距。但业内人士指出,随着5nm工艺到来,芯片的制程正在逐渐趋于极限。换言之,这个办法对算力的提升正在变得微乎其微。

Chiplet 可以理解成把不同功能的裸芯片DIE,通过某种介质封装在一起,从而形成多DIE的单芯片。高通就是这种思路,官方资料显示,其采取双Flex SoC+双AI加速芯片以实现2000TOPS,可以理解成多芯片的“拼接”方案。

再有,增加处理器数量也是提升算力的一个办法,核心问题就是提升处理器的通用性。由于CPU的性能逼近极限,很多企业为了达到一些用途,都采取定制化芯片的方式,但通用性很差,没办法针对所有场景。业内一般通过软硬件结合的方式来解决这个问题。

最后,提升算力的整体利用率也是一个思路。算力效率很好理解,如果算法需要的算力是25TOPS,而运算平台的算力是100TOPS,那么利用效率只有25%,运算单元大部分时候都在等待数据传送。这时候,需要把所有的计算资源组合成一个整体,统一进行计算任务的分配。以此提升算力效率。

此外,需要强调的一点是,算力仅代表芯片能够达到的峰值工作状态,并非每时每刻的平均状态。

算力并非芯片的唯一指标

由于芯片企业有意无意的引导,业内陷入了“唯算力论”的风潮。车企们在进行车型传播的时候也会将算力作为重点传播噱头,与自动驾驶能力直接挂钩,比如某某品牌标榜算力超过1000TOPS,业内最高等等,以此来吸引用户关注。

有业内人士指出,算力并非芯片的唯一指标,甚至不是最重要的指标。芯片要达到成本、功耗、性能等多方面的平衡,才是一款真正实用的产品。

根据地平线描述,其征程5的功耗非常低(30W),在业内属于一流水平,超过英伟达ORIN,算力是128TOPS。以此简单粗暴做一个倍数平移,Thor的功耗保守估计500W。

据其推算,30瓦的计算平台和300瓦的平台让一个整车前后差50公里甚至上百公里的里程差距。如果这个数据被放大6倍,对电动车的续航影响非常直观。

更重要的是,功耗不仅仅影响车辆续航,还与芯片的散热、效率,寿命等息息相关。

此外,在价格方面,ROIN单片价格在400美元,Thor短期内价格恐怕也很难降下来。这必定会增加车企的负担。

上述人士认为,如果把视角拉大到自动驾驶来看,业内共识,自动驾驶的决定性因素是软件、硬件、数据三位一体,芯片是硬件的其中一环,而算力又只是芯片的一项指标,没必要过分放大其作用。

地平线的黄畅博士在接受媒体采访时曾表示:“请大家忽略TOPS的峰值,而是说它是一个Relative相对应的关系,我们真正在乎的是它真正能够用于算法有效计算的算力。”

目前还没到2000TOPS算力发力期

英伟达和高通都提到了一点,一颗芯片能够解决驾驶、泊车、座舱的所有功能。这就必须要有一个大前提,智能驾驶行业进入中央域控时代。


“现阶段很难对应相应的企业需求,L2用不了这么大,L4短期内实现不了;并且成本,功耗、性能这些很难达到各方面的综合平衡。”

一位国产芯片企业人士表示,目前2000TOPS芯片正处于高射炮打蚊子阶段,L2级辅助驾驶暂时用不着,L4级自动驾驶难落地。他指出,2000TOPS算力要发挥用武之地,真正的需求和市场对位还需要一些前提条件。

首先是行业进入中央域控时代。而何时进入中央域控时代,业内也是众说纷纭。

平安证券的一份报告指出,行业预计在2025年前后迎来中央域控小规模商业试水,2030年前后进入大规模商业落地期。也有人认为这个预期过于保守,但不可否认的是,超级芯片想要有用武之地,必须要跨过中央域控“这道坎”。

其次,L4级自动驾驶迎来大规模商业化落地。

2000TOPS算力芯片要物尽其用,要么L4大规模商业化落地,要么L2级辅助驾驶的功能逐渐叠加,多到必须要这么大的算力才能支撑。

但也有不同意见认为,L2级功能再怎么叠加也是辅助驾驶,它的上限清晰,对算力的需求也有限,目前200TOPS算力已经能够应对各种复杂的场景。功能再怎么增加也不可能翻十倍。还是要等L4级自动驾驶大规模商业化落地。

再有,芯片自身在算力、功耗、性能、成本上达到一个绝佳的综合平衡。否则只有噱头性,没有实用性。

有不少人认为,两家企业都没有公布关于2000TOPS算力芯片的综合性能,宣示主权的目的更多,以此吸引需求方关注,共同打磨出一款综合性能相对平衡的,可量产上车的成熟芯片。

地平线,黑芝麻们还有机会吗?

2000TOPS算力芯片的讨论中,还有一个热度很高的问题:国产品牌是否被外资品牌逼得没有机会?
 
有人认为,国产品牌在外资厂商高歌猛之下显得相形见绌。而身为国产芯片头部玩家的地平线,黑芝麻们显然成了众矢之的。

对此,地平线CEO余凯亲自在朋友圈回复,世界需要英伟达这样伟大的企业,引领世界科技的方向,并称行业和消费者都是其中受益者。


字里行间,尽显格局。但也有人认为,余凯避重就轻,只肯定了外资企业的贡献,并没有谈对国产品牌造成的影响。

对此,某头部国产芯片厂商工作人员表示,市场很大,外资厂商并不能通过一款机型垄断市场。他给出的理由如下:

1、如此算力芯片,价格也自然不菲,那造成的一个结果是,它必然只能搭载在部分高端车型上,市场容量有限。

他给出了一个比较形象的比喻,如同豪华品牌和平价车对比一样,奔驰发布一款再高端的车型也抢不了宝骏的市场。国产品牌现阶段的重心主要在平价市场,与外资品牌芯片不存在直接的竞争交集。

事实也确实如此,以地平线来看,凭借平价市场发力,其目前出货量已经超过百万片,几乎覆盖了国内所有主流厂商。

2、行业发展及芯片自身完善都需要时间,比如中央域控的到来时间,芯片自身综合性能的平衡,很多情况只能边走边看。

但上述人士同时发出警惕,随着车上传感器越来越多,算法系统越来越成熟,需要处理的数据越来越多,芯片向大算力时代迈进是必然趋势,国产品牌们必须快马加鞭,迎头赶上。

目前外资品牌英伟达的ORIN算力已经突破200TOPS,Atlan算力为1000TOPS,如今英伟达和高通又双双宣布进入2000TOPS时代。而目前国产品牌在单颗芯片算力上的最好表现是地平线征程5,刚刚突破百T算力,已知的消息是地平线的征程6已经在路上,总算力突破1000TOPS。

诚如余凯所言,2000TOPS有它的可取之处,整个行业都将是受益者。尽管目前并没有到2000TOPS算力的发力期,但头部外资品牌们率先给出了未来市场的大方向,留给其他国产品牌玩家的时间已经屈指可数。

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