汽車產(chǎn)業(yè)的長期價值錨點已悄然變化,催生出新的商業(yè)機遇。
過去,在燃油車市場,燃油經(jīng)濟(jì)性和品牌認(rèn)知度等是重要的消費決策因素和資本價值衡量標(biāo)準(zhǔn),但在新能源時代,產(chǎn)業(yè)價值聚焦在兩方面,一是電動化,二是智能化。
電動化催生出寧德時代、比亞迪等憑借出眾的電池技術(shù)屹立世界的中國企業(yè)。而在智能化趨勢下,國內(nèi)也培育出后摩智能、愛芯元智等以技術(shù)來壘筑競爭力的“專精特新”企業(yè)。
在11月底舉辦的36氪WISE2023 商業(yè)之王大會上,后摩智能聯(lián)合創(chuàng)始人項之初發(fā)表主題為《存算一體,面向未來十年的算力引擎》的演講,指出存算一體技術(shù)未來將在自動駕駛、AI處理、物聯(lián)網(wǎng)等云邊端場景廣泛應(yīng)用,在提升運算效率、降低系統(tǒng)功耗及設(shè)備成本等方面帶來廣闊的收益。
據(jù)悉,2020年底成立的后摩智能,是國內(nèi)存算一體行業(yè)早期的踐行者之一,目前已經(jīng)在存算一體芯片架構(gòu)的研發(fā)和推廣上,跑出了領(lǐng)先速度。
值得一提的是,當(dāng)前國產(chǎn)芯片與外資芯片的差距主要在CPU領(lǐng)域,而存算一體是CPU、GPU之后的算力架構(gòu)“第三極”,能夠克服傳統(tǒng)馮·諾依曼架構(gòu)中“存儲墻”和“功耗墻”的問題。
這會是國產(chǎn)智駕芯片的更優(yōu)解嗎?作為存算一體芯片領(lǐng)域代表性企業(yè),后摩智能又將如何驗證技術(shù)路徑的可行性?
01
押注存算一體芯片
后摩智能有何謀慮?
新能源汽車行業(yè)當(dāng)前處于智能化滲透率快速提升、市場空間不斷擴(kuò)大的階段。據(jù)高工智能汽車研究院監(jiān)測數(shù)據(jù),我國智能電動市場滲透率在2018年時僅有0.32%,2022年這一數(shù)據(jù)來到了驚人的41.84%,2023年1-10月繼續(xù)攀升至46.93%,全年有望突破50%。
不難看出,未來的汽車就像一臺安裝輪子、電機、引擎的手機和PC,機械屬性逐漸減弱,數(shù)碼屬性不斷增強。對于數(shù)碼產(chǎn)品而言,強大的芯片技術(shù)與供應(yīng)鏈支撐是根本動力,而智駕芯片作為汽車智能化核心部件,其價值更是不言而喻。
目前,在國內(nèi)智能駕駛芯片領(lǐng)域,英偉達(dá)和地平線同臺競技,高工智能汽車發(fā)布的《2023年H1高階智駕數(shù)據(jù)分析簡報》顯示,2023年上半年,二者在標(biāo)配NOA車型領(lǐng)域合計市場份額已經(jīng)超過80%。
但市場容量的迅速擴(kuò)大、終端車企需求多樣化等,仍為其他芯片企業(yè)創(chuàng)造了差異化競爭的機會。
可以看到,后摩智能、紫光芯能、旗芯微等國產(chǎn)新晉玩家相繼布局智能駕駛芯片領(lǐng)域,市場競爭也隨之加劇。這種形勢下,新興企業(yè)想要突圍,既不能跟在大廠后面,做已經(jīng)被市場驗證的產(chǎn)品,也不能劍走偏鋒,脫離市場需求和行業(yè)技術(shù)實際,另外,鑒于自身發(fā)展體量,還需兼顧試錯成本,把控風(fēng)險。
對此,后摩智能選擇以“存算一體智駕芯片先行者”的身份入局,有何深謀遠(yuǎn)慮?具體而言,后摩智能抓住了市場需求持續(xù)擴(kuò)大、技術(shù)取得重大突破的契機。
一方面,在AI浪潮席卷下,芯片企業(yè)迎來算力“大考”,存算一體芯片的剛需性日益凸顯。
今年以來,隨著AI技術(shù)的跨越發(fā)展,下游對芯片算力、容量的需求出現(xiàn)量級增長。這種情況下,存算一體芯片產(chǎn)品的優(yōu)勢順勢受到更大關(guān)注。
據(jù)悉,存算一體芯片即存儲器中疊加計算能力,以新的高效運算架構(gòu)進(jìn)行二維和三維矩陣計算,具備能用更低成本提供更大算力(1000TOPS以上)、更高能效(超過10-100TOPS/W)等優(yōu)勢。而市場需求驅(qū)動下,一片藍(lán)海市場也呈現(xiàn)眼前。根據(jù)量子位智庫預(yù)計,2030年存算一體芯片市場規(guī)模將達(dá)1136億元。
這一市場規(guī)模的預(yù)估也基于智駕行業(yè)的發(fā)展規(guī)律。雖然目前在L2級別自動駕駛階段,新能源汽車行業(yè)對芯片算力、能耗等方面的要求不算很高,但在進(jìn)入“智駕時代”的確定性趨勢下,大算力、低功耗的芯片價值正在提前兌現(xiàn)。正如后摩智能聯(lián)合創(chuàng)始人、研發(fā)副總裁吳仲謀所言:“汽車對能效比相當(dāng)敏感,若把時間維度拉長,在大模型的驅(qū)動下,汽車對于算力的需求也將持續(xù)提升,上限頗高?!?/span>
另一方面,存算一體芯片的相關(guān)技術(shù)已取得重大突破,產(chǎn)業(yè)化拐點已至。
今年10月,清華大學(xué)研制出全球首款全系統(tǒng)集成、支持高效片上學(xué)習(xí)(機器學(xué)習(xí)能在硬件端直接完成)的憶阻器存算一體芯片。而聚焦企業(yè)層面來看,后摩智能近年來在存算一體芯片的研發(fā)方面積累了不少經(jīng)驗,如完成了國內(nèi)首款存算一體智駕芯片的設(shè)計與流片,與新石器無人車、環(huán)宇智行達(dá)成戰(zhàn)略合作,首款驗證芯片點亮并跑通自動駕駛Demo等?;诋?dāng)前的研發(fā)成果,未來有望更好地滿足高級別智能駕駛時代的需求。
總體而言,后摩智能的路線選擇具有一定競爭力,但車規(guī)級芯片廠商都難以避免一道必考題——量產(chǎn)。對此,后摩智能又將如何作答?
02
產(chǎn)品量產(chǎn)落地在即
后摩智能如何走穩(wěn)市場驗證之路?
最近幾年,我國芯片產(chǎn)業(yè)開始進(jìn)入國產(chǎn)替代周期。據(jù)統(tǒng)計,目前國內(nèi)汽車芯片國產(chǎn)化率在10%左右。為了推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,工信部此前提出要求:在2025年實現(xiàn)汽車芯片國產(chǎn)化率到20%。
不過,在國產(chǎn)替代道路上,商業(yè)量產(chǎn)應(yīng)用仍是必須跨越的關(guān)卡。
當(dāng)前,芯片量產(chǎn)對研發(fā)投入等要求較高。據(jù)統(tǒng)計,2023年上半年,A股208家芯片上市公司合計研發(fā)投入費用為390.67億元,平均每家公司研發(fā)投入費用為1.88億元,而存算一體芯片產(chǎn)業(yè)化尚處于早期,相比普通芯片研發(fā)生產(chǎn),面臨更大的投入壓力和實操難度。
也正因為難,所以一旦有企業(yè)實現(xiàn)重大量產(chǎn)突破,將率先占領(lǐng)高地,取得市場先機。
從當(dāng)前產(chǎn)品進(jìn)度來看,后摩智能其實已占據(jù)一定先發(fā)優(yōu)勢,其今年上半年發(fā)布的鴻途H30,是業(yè)內(nèi)首款存算一體智駕芯片。據(jù)悉,在這款芯片研發(fā)過程中,后摩智能采用了更成熟的12nm工藝,在Int8數(shù)據(jù)精度下實現(xiàn)高達(dá)256TOPS的物理算力,所需功耗不超過35W,整個SoC能效比達(dá)到了7.3TOPS/W,具有高計算效率、低計算延時以及低工藝依賴等特點。與此同時,H30已開始給Alpha客戶送測,第二代H50也已在研發(fā)中,將于2024年推出,支持2025年的量產(chǎn)車型。
而能夠達(dá)到這樣的成效,顯然需要企業(yè)在技術(shù)研發(fā)方面多下功夫。
據(jù)了解,相比普通芯片,存算一體芯片依托的存儲類型非常豐富,有以Flash為代表的非易失性存儲器、以MRAM和RRAM為代表的新型非易失性存儲器和以SRAM、DRAM為代表的易失性存儲器,存內(nèi)計算也有數(shù)字計算和模擬計算兩種。
這種情況下,對于企業(yè)而言,工藝的選擇也是商業(yè)路線的選擇。綜合市場需求和技術(shù)可行性,后摩智能選擇了SRAM+數(shù)字存算,其中,SRAM的讀寫速度快、功耗低,而數(shù)字存算靈活性較好、可靠性較高,更能滿足智能駕駛等多樣場景的需求。
不過,在推進(jìn)產(chǎn)品量產(chǎn)落地過程中,僅考慮產(chǎn)品是否具備應(yīng)用價值并不足夠,客戶選擇芯片產(chǎn)品的積極性也與產(chǎn)品的易用性、學(xué)習(xí)成本等密切相關(guān),這就涉及到軟件生態(tài)和智能芯片之間的關(guān)系。
具體而言,二者類似電腦的操作系統(tǒng)和處理器,其中軟件生態(tài)主要包括算法開發(fā)平臺、芯片驅(qū)動程序、配套軟件工具、人機交互界面等,對客戶使用芯片產(chǎn)品產(chǎn)生關(guān)鍵影響,但這一方面仍存在不足之處。
中科院半導(dǎo)體所類腦計算研究中心副主任龔國良曾指出,很多人工智能芯片上市后,客戶不買賬,軟件環(huán)節(jié)做得不夠好可能是原因之一。因此,若是能有一套方便、可用的工具鏈和軟件系統(tǒng),讓芯片采購方能夠迅速上手,則有助于芯片的大規(guī)模落地。
通過對遷徙成本、算法開發(fā)等核心需求的把握,后摩智能在開發(fā)芯片產(chǎn)品之時,也將軟件作為重要產(chǎn)品線同步推進(jìn)。比如,為保證H30的核心競爭力,降低客戶遷移門檻,后摩智能推出了智能駕駛硬件平臺力馭、軟件開發(fā)工具鏈后摩大道兩款產(chǎn)品。
其中,力馭平臺是一款域控制器,可應(yīng)用于末端物流無人小車、乘用車智能駕駛、車路協(xié)同等場景,功耗僅85W。后摩大道支持Pytorch、TensorFlow、ONNX等主流開源框架,在指令編程方面兼容CUDA前端語法,并支持SIMD和SIMT兩種編程模型,無侵入式的底層架構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計使得H30更為高效、易用。
值得一提的,后摩智能當(dāng)前的產(chǎn)品思維也不僅限于駕駛場景,從終端的無人機,到規(guī)模更大的邊緣服務(wù)器、自動駕駛,都是存算一體芯片的“舞臺”。對于后摩智能等深耕存算一體芯片領(lǐng)域的企業(yè)而言,未來還有更大的市場有待開拓。
從行業(yè)視角來看,后摩智能現(xiàn)階段的產(chǎn)品突破,也預(yù)示著存算一體芯片行業(yè)正處在商業(yè)化爆發(fā)前夜,此后相關(guān)企業(yè)的每一步技術(shù)創(chuàng)新、每一環(huán)生態(tài)布局,都是產(chǎn)業(yè)新紀(jì)元開啟的新信號。