賦能自動(dòng)駕駛汽車 聊華為人工智能芯片
華為成立于1987年,是一家開(kāi)始制造通信設(shè)備的中國(guó)企業(yè)。經(jīng)過(guò)30多年的積累,華為已經(jīng)發(fā)展成為全球最大的5G設(shè)備供應(yīng)商。隨著人工智能芯片市場(chǎng)的快速增長(zhǎng),華為借助中科的寒武紀(jì)芯片ip,于2021年成功推出全球首款搭載人工智能加速單元的手機(jī)處理器芯片——麒麟970。這款芯片的成功讓華為進(jìn)一步相信了人工智能技術(shù)的發(fā)展?jié)摿?,加快了自研人工智能處理器的步伐。自?dòng)駕駛系統(tǒng)的域控制器是人工智能芯片派上用場(chǎng)的地方。華為人工智能芯片的性能有多強(qiáng)?它如何為自動(dòng)駕駛汽車賦能?今天我們一起來(lái)看看。
●先說(shuō)說(shuō)大家熟悉的手機(jī)處理器NPU。
華為自研的人工智能芯片最早應(yīng)用于手機(jī)芯片,后來(lái)應(yīng)用于服務(wù)器和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)領(lǐng)域。先說(shuō)說(shuō)大家熟悉的配備人工智能加速單元的手機(jī)處理器。華為的人工智能加速單元叫“NPU”,英文叫“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元”,翻譯過(guò)來(lái)就是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元。NPU可以在手機(jī)上加速人臉識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別等功能,從而為手機(jī)用戶提供更好的體驗(yàn)。
與國(guó)外的差距在多大?正如我在《談中國(guó)自動(dòng)駕駛芯片》中提到的,麒麟970處理器的NPU其實(shí)就是搭載在華為Mate 10手機(jī)上的寒武紀(jì)寒武紀(jì)寒武紀(jì)寒武紀(jì)寒武紀(jì)Cambricon-1A處理器ip。
華為后來(lái)發(fā)布的麒麟980處理器的NPU采用了中科的寒武紀(jì)寒武紀(jì)Cambricon-1H處理器IP。
從目前網(wǎng)上公布的參數(shù)來(lái)看,麒麟810的NPU算力為0.83TFLOPS,麒麟820的NPU算力為1.33TFLOPS,廠商沒(méi)有公布麒麟990和麒麟985的具體算力值,但根據(jù)蘇黎世理工學(xué)院AI Benchmark網(wǎng)站的數(shù)據(jù),麒麟990的NPU算力高于麒麟820,根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù),估計(jì)其算力高于2t麒麟985的NPU計(jì)算能力略高于麒麟820。
麒麟710A是2021年推出的麒麟710的汽車級(jí)版本。該芯片擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),將由SMIC制造,是純“中國(guó)芯”。華為麒麟710進(jìn)入汽車圈并成功落地后,將與高通驍龍820A搶占市場(chǎng)份額。
隨著這些配備驍龍820A的新車的推出,它們帶來(lái)了一波高科技座艙趨勢(shì)。華為麒麟710A在這個(gè)時(shí)候進(jìn)入市場(chǎng),正好趕上這個(gè)趨勢(shì)。相信未來(lái)會(huì)有很多中國(guó)品牌企業(yè)考慮采用華為純中國(guó)血統(tǒng)的數(shù)字座艙芯片。
雖然麒麟710A的性能與華為最新的麒麟芯片有一定的差距,也沒(méi)有集成NPU核心,但在滿足數(shù)字座艙多屏顯示和交互的性能要求方面,并沒(méi)有問(wèn)題。華為通過(guò)數(shù)字座艙進(jìn)入汽車領(lǐng)域只是試水,進(jìn)一步布局自主車芯片領(lǐng)域才是關(guān)鍵。
●華為自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
華為創(chuàng)始人兼總裁任曾在接受媒體采訪時(shí)表示,華為不能制造整車,但華為可以在車內(nèi)制造聯(lián)網(wǎng)模塊和電子零部件,可能是全球最好的。在這種情況下,華為肯定會(huì)搶占車聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)駕駛的主導(dǎo)權(quán)。
如果華為的ADN目標(biāo)架構(gòu)成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),將成為華為未來(lái)10年極其重要的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。華為的目標(biāo)非常遠(yuǎn)大,那就是覆蓋先進(jìn)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的各種通信和計(jì)算設(shè)備,提供完善的一站式解決方案。通俗地說(shuō),就是為了達(dá)到“給自動(dòng)駕駛汽車買通信和計(jì)算設(shè)備,隨便找華為”的效果。
雖然本文聚焦的是芯片,但華為的實(shí)力不僅在于芯片,還在于其網(wǎng)絡(luò)通信。在談?wù)撔酒?,我想舉一個(gè)簡(jiǎn)單的車路協(xié)同的例子來(lái)說(shuō)明這一點(diǎn)。
這個(gè)簡(jiǎn)單的例子可以很好地說(shuō)明華為是如何通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)為自動(dòng)駕駛賦能的??梢哉f(shuō),未來(lái)的自動(dòng)駕駛汽車絕不是一座“孤島”,而是與萬(wàn)物互聯(lián)的移動(dòng)工具。
●華為自動(dòng)駕駛“核心”實(shí)力和軟實(shí)力
好了,簡(jiǎn)單說(shuō)一下華為網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在車路協(xié)同中的應(yīng)用?,F(xiàn)在正式說(shuō)說(shuō)華為的自動(dòng)駕駛平臺(tái)和芯片。既然自動(dòng)駕駛平臺(tái)是基于華為的人工智能芯片,我們還是需要對(duì)華為的人工智能芯片有一個(gè)簡(jiǎn)單的了解。
盛騰910的應(yīng)用傾向于需要極高計(jì)算能力的云設(shè)備,而盛騰310的應(yīng)用傾向于對(duì)能耗比有一定要求的終端設(shè)備,但兩者之間會(huì)有一些交集。下表總結(jié)了華為使用上述兩種芯片制造的Atlas系列產(chǎn)品的信息。
人工智能加速芯片需要CPU的配合才能真正運(yùn)行。上面提到的Atlas系列產(chǎn)品,一部分搭載了英特爾的服務(wù)器CPU,另一部分搭載了華為自己的鯤鵬920 CPU芯片。
這與其他大多數(shù)芯片廠商只做B2B業(yè)務(wù),簽訂合同后提供開(kāi)發(fā)文件的方式有很大不同。不管開(kāi)發(fā)者能力如何,更多的開(kāi)發(fā)者采用華為的設(shè)備開(kāi)發(fā),將有助于更快地構(gòu)建屬于華為的人工智能生態(tài)鏈,加速華為在人工智能領(lǐng)域的發(fā)展。
當(dāng)然,華為也會(huì)針對(duì)不同的細(xì)分市場(chǎng)提供針對(duì)性的軟件服務(wù),由于篇幅限制,這里就不詳細(xì)介紹了。感興趣的朋友可以訪問(wèn)華為云了解更多。在其他芯片公司還在苦苦尋找行業(yè)突破口的時(shí)候,華為已經(jīng)為各個(gè)行業(yè)提供了全面、完整的解決方案??粗倬W(wǎng)上密密麻麻的各行業(yè)解決方案列表,深深感受到了華為的實(shí)力。或許正是華為的實(shí)力,才是其他公司苦苦追求的重要原因。
華為的自動(dòng)駕駛平臺(tái)●搭載盛騰310的MDC自動(dòng)駕駛平臺(tái)
好了,談完芯片,我們?cè)賮?lái)說(shuō)說(shuō)華為的自動(dòng)駕駛平臺(tái)。目前華為最新自動(dòng)駕駛平臺(tái)的旗艦產(chǎn)品是MDC600,可以滿足L4自動(dòng)駕駛對(duì)域控制器的性能要求。對(duì)于L3級(jí)有條件自動(dòng)駕駛,華為推出了MDC300。
盛騰310單片機(jī)的運(yùn)算能力為16TOPS s,功耗為8W,功耗比2 tops/w;特斯拉自動(dòng)駕駛3.0處理單元上的FSD芯片,單芯片計(jì)算能力為72TOPS,功耗約36W,功耗比2 tops/w;英偉達(dá)最新的DRIVE AGX Orin平臺(tái),搭載Orin芯片,單芯片計(jì)算能力200TOPS,功耗45W,功耗計(jì)算功率比4.4 tops/W,相比之下,盛騰310的能耗比已經(jīng)趕上了國(guó)際主流水平。目前盛騰310采用TSMC 12nm工藝制造,隨著未來(lái)生產(chǎn)工藝提升至7nm甚至5nm,其能耗比將進(jìn)一步提升空。
目前,MDC自動(dòng)駕駛硬件平臺(tái)和車載操作系統(tǒng)鴻蒙系統(tǒng)內(nèi)核已相繼獲得ISO26262道路車輛功能安全國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中的ASIL-D級(jí)。如果華為的Adaptive AUTOSAR架構(gòu)、開(kāi)發(fā)工具鏈和自動(dòng)駕駛算法也能通過(guò)ISO26262 ASIL-D,那么華為的MDC自動(dòng)駕駛系統(tǒng)將成為全球首個(gè)滿足ISO 26262 ASIL-D的商用自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。
滿足ISO26262 ASIL D級(jí)意味著什么?這意味著車輛上的MDC自動(dòng)駕駛系統(tǒng)每1億小時(shí)只會(huì)有一次隨機(jī)硬件故障,安全系數(shù)相當(dāng)高,普通用戶使用MDC自動(dòng)駕駛系統(tǒng)時(shí)隨機(jī)硬件故障的概率極低。
MDC自動(dòng)駕駛平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)具有可擴(kuò)展性。通過(guò)增加或減少CPU核數(shù)、人工智能加速核數(shù)和IO接口數(shù),可以滿足高、中、低端乘用車從駕駛輔助到高端智能駕駛的不同使用場(chǎng)景。
截至目前,華為MDC自動(dòng)駕駛平臺(tái)已簽約客戶超過(guò)18家,其中SAIC、吉利、江淮、一汽紅旗、東風(fēng)汽車、蘇州金龍、新石器、山東豪瑞能等企業(yè)均榜上有名。
從云端到終端,華為有一套完整的自動(dòng)駕駛解決方案,可以說(shuō)華為是無(wú)敵的嗎?不要。華為在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域缺少的是海量的實(shí)際路況數(shù)據(jù)。沒(méi)有這些數(shù)據(jù)來(lái)訓(xùn)練自動(dòng)駕駛系統(tǒng),系統(tǒng)只能停留在實(shí)驗(yàn)室和封閉的試駕場(chǎng)。為此,華為也在積極與擁有地圖資源的NavInfo等相關(guān)企業(yè)以及眾多中國(guó)車企合作,彌補(bǔ)自身路況大數(shù)據(jù)的不足,進(jìn)一步打造自己在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的技術(shù)壁壘。
●編輯摘要:
華為在行業(yè)內(nèi)的影響力毋庸置疑,無(wú)論是技術(shù)還是產(chǎn)品,都走在世界前列。華為近幾年被美國(guó)制裁。如果這種現(xiàn)狀長(zhǎng)期持續(xù)下去,將對(duì)本文關(guān)注的華為人工智能芯片產(chǎn)生重大影響。如何擺脫困境,是華為面臨的難題。從目前的信息來(lái)看,華為在英國(guó)建設(shè)芯片工廠、開(kāi)發(fā)RISC-V架構(gòu)處理器、培育HMS云服務(wù)生態(tài)等措施是其取得突破的關(guān)鍵,我們將持續(xù)關(guān)注形勢(shì)的進(jìn)一步發(fā)展。
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