英伟达挑战「跨级赛道」，L4级自动驾驶进入“车规级低成本”时代

自动驾驶商业化服务的“春天”即将来临。

昨天&＃xff0c;英伟达宣布包括元戎启行、文远知行、云骥智行在内的一批中国自动驾驶初创公司将加入DRIVE Hyperion生态&＃xff0c;搭载按需定制的DRIVE Hyperion™ 8可编程平台架构&＃xff0c;基于端到端解决方案来加速自动驾驶开发。

而在今年初&＃xff0c;另一家中国自动驾驶初创公司小马智行也宣布&＃xff0c;基于英伟达车规级DRIVE Orin™ &＃xff0c;实现核心计算单元从工业级到车规级的里程碑式突破。

在此之前&＃xff0c;英伟达已经先后拿下奔驰、沃尔沃、捷豹路虎、蔚来、理想、小鹏、比亚迪等多家车企的下一代计算平台前装订单。

“车规级”三个字&＃xff0c;对于L4级自动驾驶来说&＃xff0c;重要性有多大&＃xff1f;

按照小马智行的官方披露&＃xff0c;下一代自动驾驶软硬件系统的车规量产&＃xff0c;意味着加速L4自动驾驶技术的规模化部署。在此之前&＃xff0c;大部分L4级自动驾驶公司基于工业级或者没有在前装规模化量产的计算平台开发系统&＃xff0c;主要目的是用于系统的原型验证和测试。

而元戎启行也认为&＃xff0c;将DRIVE Hyperion集成到其L4级自动驾驶系统中&＃xff0c;意味着完整的汽车级平台将是公司向市场投放可量产L4级自动驾驶计划的关键。

当然&＃xff0c;类似的前装计算平台方案&＃xff0c;英伟达并非唯一。比如&＃xff0c;基于地平线最新一代高算力车规级AI芯片——征程5打造的整车计算平台Matrix5&＃xff0c;它全面适配地平线领先的算法软件模块&＃xff0c;硬件配置可定制&＃xff0c;开放灵活易用又可自主创新。

一、

DRIVE Hyperion™&＃xff0c;是什么&＃xff1f;

这是英伟达在去年底推出的一款端到端的模块化开发平台和参考架构&＃xff0c;可以用于L4级自动驾驶。包括NVIDIA DRIVE AGX Orin™、DRIVE AGX Pegasus和DRIVE Hyperion™开发工具包&＃xff0c;并且基于即将量产的NVIDIA DRIVE Orin计算平台。

这个可扩展的平台包括基础的NVIDIA DRIVE®SDK-DRIVE OS和driveworks&＃xff0c;以及在自动驾驶开发中提供最高级别安全性和效率的传感器。

这其中&＃xff0c;NVIDIA DRIVE Hyperion™7.1是L2&＃43;级自动辅助驾驶解决方案的参考架构&＃xff0c;包括完整的传感器套件和AI计算平台&＃xff0c;以及用于自动驾驶、驾驶员监控和可视化的完整软件堆栈。

而NVIDIA DRIVE Hyperion™8.1则适用于L4级自动驾驶平台开发&＃xff0c;整套工具包可以集成到测试车上&＃xff0c;开发人员能够快速实现开发、评估和验证技术。同时&＃xff0c;基于NVIDIA DRIVE OTA更新工具和服务&＃xff0c;实现软件更新。

这一套基于大算力车规级Orin的AI计算、完整的传感器集和完整的软件堆栈。同时&＃xff0c;这套方案提供传感器校准、时间同步、数据压缩、虚拟仿真&＃xff08;NVIDIA DRIVE Sim™&＃xff09;等等服务。

其中&＃xff0c;Orin采用了六种不同类型的处理器&＃xff0c;包括 CPU、GPU、深度学习加速器 (DLA)、可编程视觉加速器 (PVA)、图像信号处理器 (ISP) 和立体/光流加速器&＃xff0c;并采用了冗余与多样化策略&＃xff0c;以确保自动驾驶系统的安全运行。

此外&＃xff0c;英伟达通过与索尼&＃xff08;摄像头&＃xff09;、大陆集团&＃xff08;4D毫米波雷达、长距雷达&＃xff09;、海拉&＃xff08;短距毫米波雷达&＃xff09;、法雷奥&＃xff08;超声波传感器&＃xff09;、Luminar&＃xff08;激光雷达&＃xff09;、U-Blox&＃xff08;GPS&＃xff09;、禾赛科技&＃xff08;真值系统&＃xff09;等多家厂商合作&＃xff0c;提供参考设计。

和DRIVE AGX Orin开发套件&＃xff08;Tier1仍然起到比较关键的作用&＃xff09;相比&＃xff0c;DRIVE Hyperion™实际上更强调英伟达希望给到下游应用合作伙伴更完整的自动驾驶开发能力。

而在此之前&＃xff0c;L4级自动驾驶公司大多数都是通过零散的外部开发工具、定制化的非车规级传感器以及部分自研的能力&＃xff0c;比如仿真测试、真值系统等等。

除此之外&＃xff0c;英伟达通过去年收购的高精度地图公司DeepMap&＃xff0c;正式发布了Drive Map&＃xff0c;这是一款多模态地图引擎&＃xff0c;并计划到2024年在北美、欧洲和亚洲进行50万公里的数据采集&＃xff0c;为L3/L4级自动驾驶提供嵌入式的厘米级精度导航功能。

至此&＃xff0c;Orin/Atlan计算平台、Drive Map地图引擎再加上Hyperion开发平台&＃xff0c;意味着英伟达不再只是一家传统的汽车芯片提供商&＃xff0c;而是一个横跨硬件和软件生态系统的全栈方案商。

此外&＃xff0c;昨天英伟达还宣布了基于下一代Atlan计算平台的新一代DRIVE Hyperion架构&＃xff0c;将于2026年开始进入量产周期&＃xff0c;支持14个摄像头、9个毫米波雷达、3个激光雷达和20个超声波传感器&＃xff0c;以及舱内的3个摄像头和一个毫米波雷达。

同时&＃xff0c;Drive Hyperion可实现跨代兼容&＃xff1a;可以从Orin无缝迁移到Atlan或未来的更高版本。这对于终端用户来说&＃xff0c;意味着只要选择了英伟达平台&＃xff0c;就不用担心后续的硬件更新可能带来的额外软件开发成本。

这也是行业的大势所趋。

比如&＃xff0c;地平线征程系列芯片持续迭代&＃xff0c;第三代车规级AI芯片征程5兼具大算力和高性能&＃xff0c;是目前业内唯一经过前装量产验证的国产自动驾驶芯片&＃xff0c;在自动驾驶关键任务下&＃xff0c;算效表现优于Orin。在大算力自动驾驶芯片市场上&＃xff0c;地平线征程5也是英伟达Orin在中国市场上强有力的竞争对手。

二、

性能、成本、灵活和开放性、可迁移以及面向消费级和出行服务的规模化成本均摊&＃xff0c;使得在当下行业可选计算平台上&＃xff0c;英伟达等芯片厂商都在构建自己的“护城河”。

按照目前已经公开的信息&＃xff0c;部分自动驾驶初创公司已经把NVIDIA DRIVE Hyperion™平台的量产时间设定在2023年第一季度。考虑到英伟达Orin将从今年开始进入面向私人用户的前装乘用车市场&＃xff0c;这意味着&＃xff0c;计算平台的成本将有机会实现快速下降。

英伟达此次给出的订单数据显示&＃xff0c;截至目前&＃xff0c;该公司已经拿到的Orin、DRIVE Hyperion™等一系列软硬件方案的订单合同总计110亿美元&＃xff0c;将在未来六年进行交付。这意味着&＃xff0c;对于L4级自动驾驶公司来说&＃xff0c;是一个可见的成本下降空间。

“这一进展标志着我们的L4级解决方案在商业化方面又迈出了重要一步。”在元戎启行首席执行官周光看来&＃xff0c;通过将自研的推理引擎和算法快速集成到DRIVE Hyperion™&＃xff0c;将大幅降低车辆设计和验证成本。

按照计划&＃xff0c;元戎启行推出的DeepRoute-Driver 2.0平台&＃xff0c;将配备两颗DRIVE Orin&＃xff08;算力达到508TOPS&＃xff09;&＃xff0c;同时应对感知、决策以及深度神经网络算法。

在传感器端&＃xff0c;这套成本不到1万美元的系统将搭载三颗来自一径科技的ML-30s近程&＃xff08;大角度MEMS&＃xff09;激光雷达、速腾聚创第二代智能固态激光雷达RS-LiDAR-M1和8个高清摄像头。

而在产品规划上&＃xff0c;2022年到2023年&＃xff0c;元戎启行将拓展与主机厂的深度技术合作&＃xff0c;研发出车规级前装量产方案&＃xff0c;预计到2024年&＃xff0c;搭载L4级自动驾驶系统的汽车将开始量产并大规模进入市场。

这些都得益于消费级与出行/物流自动驾驶服务两个赛道的协同。

比如&＃xff0c;在Mobileye公司看来&＃xff0c;Robotaxi和消费级别的自动驾驶之间的关系不是相互冲突的&＃xff0c;而是相互协同的&＃xff0c;建立这一关系非常重要。

“我们现在之所以能够负担得起消费级别的自动驾驶功能&＃xff0c;是因为在我们的Robotaxi解决方案中&＃xff0c;对系统的成本采取了非常严格的设计限制。”Mobileye产品及战略执行副总裁Erez Dagan表示。

实际上&＃xff0c;不管是小马智行&＃xff0c;还是元戎启行&＃xff0c;这些自动驾驶初创公司也在加紧与车企进行深度合作。比如&＃xff0c;小马智行面向L4车规级的量产方案正在丰田定制版的Sienna上进行验证测试&＃xff0c;后者是丰田第一个从现有生产线开始交付的量产自动驾驶车型。

反过来&＃xff0c;消费级市场的快速规模化优势&＃xff0c;又驱动车规级软硬件的成本下降。而这些成本仍然是目前L4级自动驾驶&＃xff0c;尤其是Robotaxi规模化部署的瓶颈之一。

比如&＃xff0c;地平线去年宣布与上汽集团、长城汽车、江汽集团、长安汽车、比亚迪、哪吒汽车、岚图汽车众多汽车厂商达成征程5芯片首发量产合作意向&＃xff0c;并与理想汽车达成基于征程5的预研合作&＃xff0c;加快推动高等级自动驾驶功能的普及上车&＃xff0c;并获得多家车企的量产定点。目前&＃xff0c;地平线是国内唯一、全球唯三实现车规级人工智能芯片前装量产的企业。

“消费级自动驾驶是行业的终局游戏。”在Mobileye首席执行官Amnon Shashua看来&＃xff0c;通过开发整个自动驾驶解决方案&＃xff08;从硬件和软件&＃xff0c;从地图到端到端模型&＃xff09;&＃xff0c;能够实现性能和成本的最大程度的优化。

实际上&＃xff0c;摆在消费级和出行/物流等商用服务的分岔路&＃xff0c;最终还是殊途同归。而对于当下的汽车芯片厂商来说&＃xff0c;能力上限将决定未来市场份额的位次。