作者:鐘聲(實習)
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出品:紅色星際(ID:redplanx)
頭圖:芯片圖片
面對英偉達Orin橫掃汽車大算力芯片的凌厲攻勢,地平線創始人余凱壓力有點大,但是作為芯片行業的挑戰者,余凱并不懼怕英偉達。
英偉達憑借算力高達254 TOPS的Orin,簽單簽到手軟。從國內的蔚小理、比亞迪、智己,到國外的奔馳、奧迪、沃爾沃、現代,把在智能駕駛上走的靠前的車企能簽的都簽了。
余凱作為地平線的統帥,對于競爭對手在產品、市場上的動向早已知曉,但是看到競爭對手合作的車企“朋友圈”不斷擴大時,仍然頗感沉重。
英偉達Orin “絞殺式”的競爭,給地平線、高通、Mobileye等自動駕駛芯片企業,造成了空前的壓力。所有的CEO都不得不思考一個問題,下一步怎么辦?
余凱也不得不思考這個問題。從產品上看,征程5和英偉達Orin,從算力上看,征程5是128 TOPS,Orin是254 TOPS;從量產時間上看,Orin在2022年年初就開始交付車企,征程5要在2022年下半年量產,正式上車要在2023年。
小算力市場越來越紅海,大算力才是未來。有大算力需求的車企都在追捧英偉達Orin ,尤其是車企里面智能化標桿的蔚小理,都選擇了Orin ,給英偉達帶來了巨大的“破圈效應”。
但余凱并不害怕,沒有經歷過幾次廝殺,是不可能成長為偉大公司的,地平線手握中國本土龐大的市場,而且目前中國已經成為了智能化的中心,余凱非常有信心在未來激烈競爭中占有一席之地。
1. 征程5的得與失
芯片的開發周期長,從立項到量產起碼要兩三年,芯片的設計規劃,要精準的預判未來幾年下游車企客戶的需求,要分析預判芯片用于什么場景、跑什么算法、什么應用,算力大小需求。
尤其是算力大小的預判,能不能跟上車企的需求,決定了產品能不能賣出去,如果發生預判失誤,企業會面臨災難性的后果。
余凱有著很強的“利他”主義的信念,堅持做AI時代底層賦能者的戰略。余凱認為,作為芯片企業應該給客戶提供盡可能小的成本更好性能的解決方案。這一理念滲透進地平線產品開發的戰略,打造高經濟適用性的芯片。
余凱對外一直強調,地平線不拼硬件肌肉,更看重的是實實在在的AI性能。
何謂“芯片的真實性能”?余凱的說法是,世界上最先進的網絡算法在芯片上通過你的架構、通過你的邊緣器、通過你的動態運行庫,它能不能跑到足夠的效率——每秒鐘能準確識別多少幀?
即針對應用場景的特點,在精度有保障的前提下,芯片對數據的平均處理速度。
地平線的黃暢也表示,評估芯片AI性能,本質上應該關注做AI任務的速度和精度,即“多快”和“多準”。如何使芯片算得快和準,成為地平線開發征程5的重要設計理念。因此地平線總結出這樣一個公式:真實AI效能=物理算力(即以TOPS表示的峰值算力)*計算資源的有效利用率*AI算法的效率。
在實踐中,地平線芯片的實際有效算力,平均利用率在80%以上,在一些神經網絡算法上甚至能到90%以上。而市面上大部分的芯片列出來都是峰值算力,實際有效算力可能是峰值的幾分之一。
(地平線創始人余凱圖片)
想要做到高利用率,就需要把軟件跟硬件的協同做得更好,否則處理器的效率出不來。為了高利用率,地平線在開始做芯片設計的時候,設計理念會充分的去反映算法、軟件思維。
在征程5的開發策略上,地平線采用了新的第三代BPU的架構——貝葉斯,這種架構的特點是采用大規模的異構的進程計算。面對未來重要場景的關鍵算法,與處理器的架構設計和芯片的SOC(系統級芯片)實現充分結合到一起,再經過妥協與優化,從而大大降低計算的功耗和延遲,提升了計算效率。
基于算的快、高利用率、低功耗的理念,地平線開發出征程5。
在算力上,征程5雖然只有英偉達Orin的一半,但其FPS(frames per second,每秒傳輸幀數)卻高達1283,Orin是1001FPS,地平線大幅領先。余凱在發布會上說,這是目前所有公開芯片所能夠達到最強的計算性能。
“頂級芯片公司一定不能夠以多少TOPS 來簡單地去講這個故事,1000T 意味著什么?它不是你的效用、性能、不是用戶價值,它是給車企的成本。”余凱不平地表示。
而現實,車企卻給出了完全相反的答案,算力越大越好!
蔚來創始人李斌,喊出“拼馬力更要拼算力”的口號。在新發布的車型 ET7 上直接裝了4顆英偉達Orin芯片,總算力達到1000 +TOPS。同樣搭載四顆Orin芯片的還有威馬M7。
地平線“親密”的合作伙伴理想,在新一代車型理想L9上,搭載兩顆英偉達Orin X芯片,算力達到500 +TOPS。小鵬G9同樣是兩顆Orin。
基本上車企主流的算力配置,1000 +TOPS是頂配,500 +TOPS是標配。業界曾爭議車企堆算力是為了營銷的噱頭,目前的智能駕駛根本用不到這么大算力,屬于浪費。車企們給出的答案是“算力預埋”。
路特斯智能駕駛業務負責人李博就算力預留的重要性表示,當下的手機能夠滿足當下功能需求,但很難滿足一定時間之后的功能。可以預見的是,智能駕駛明顯還有五年、十年甚至更長時間的發展,考慮到未來的智能駕駛汽車需要持續升級最新的功能,目前需要留足算力空間。
隨著車企做出買單的選擇,關于算力需求大小的爭議告一段落。畢竟,對算力最有發言權的是進行買單的車企。堆算力營銷的噱頭也好,算力預埋的需求也好,車企用真金白銀做出了選擇。
意識到車企的真實需求行為之后的地平線,也跟著推出了“堆算力”的方案,四顆征程5級聯成一塊單塊Matrix 5 ,算力達512 TOPS,還可以使用兩塊 Matrix 5進行拼接,以達到1024 TOPS的算力。
從市場結果來看,對車企算力需求精準的預判,使英偉達成了這波大算力自動駕駛芯片的最大贏家。地平線的征程5雖然經濟適用性不錯,但是與車企的主流需求出現了偏差。導致這種結果的內中緣由有多種可能,可能是余凱對市場真實需求出現預判失誤,也可能是7nm制程工藝技術的原因,甚至是資金的原因。
為了應對英偉達的瘋狂搶訂單,地平線也加快了征程6的開發,征程6的算力將超過512 TOPS,預計2023年推出,比之前的規劃整整快了1年。
2. 算力“卷王”英偉達
談地平線,就不得不談英偉達。英偉達和地平線在產品開發策略上分別代表了兩種理念:地平線崇尚算力、成本、功耗的均衡;英偉達對算力有著狂熱的偏執,算力越大越好,必須是行業標桿,處于領先地位。
英偉達對算力領先的執念,源自于黃仁勛對英偉達淪落為“平庸”公司的擔憂和焦慮。在黃仁勛的觀念中,想成為優秀卓越的公司,必須絕對領先競爭對手,也就是要達到“吊打”、“碾壓”對手的水平,如果和對手在伯仲之間,就是“平庸”的公司。
(英偉達CEO黃仁勛圖片)
所以,英偉達在算力上喜歡“卷”,“卷”完對手之后就“卷”自己。即使在游戲GPU和AI計算上領先對手之后,也不像英特爾一樣“擠牙膏”,而是每一代的產品都要比自己上一代再提升幾倍的性能。
正是這種策略,使英偉達在游戲GPU和AI計算市場上贏得勝利,黃仁勛把這種策略復制到自動駕駛芯片領域。從對芯片的命名,可以看出英偉達對自動駕駛的抱負和野心,“Orin”是亞特蘭蒂斯神話第一任國王統治者,黃仁勛想使英偉達成為自動駕駛芯片的絕對王者。
英偉達上一代的自動駕駛芯片Xavier,是在2016年9月發布,當時公開信息中自動駕駛芯片算力最高的是 Mobileye 的EyeQ 5,算力達到12 TOPS,英偉達將Xavier的算力規劃為20 TOPS,超過EyeQ 5,成為當時的算力第一。
等到了2017年,英偉達得知 Mobileye 將推出一個24 TOPS版本的EyeQ 5,算力超過了Xavier,英偉達迅速地調整了Xavier的技術參數,將算力調高到30 TOPS,重新超過EyeQ 5。
盡管英偉達的自動駕駛芯片一直追求性能領先,但是在Orin之前,市場狀況并不好。
從2015年到目前為止,英偉達一共開發了四代自動駕駛芯片,從Tegra X1,Tegra Parker,到Xavier和Orin。前三代的銷售狀況并不好,Tegra系列主要是特斯拉用在智能駕駛上,更多的是被車企用在座艙上,Xavier首批上車的只有小鵬和豐田。當時大多數車企們智能駕駛算法能力非常弱,更多的采用Mobileye軟硬一體的黑盒方案,英偉達的處境非常尷尬。
所以,雖然英偉達產品性能強大,但客戶數量遠不及Mobileye,Mobileye占據市場主導的地位,英偉達更多的是“陪跑打醬油”的市場角色。
面對不利的市場形勢,黃仁勛并沒有氣餒,繼續向自動駕駛芯片加大投入,除了研發更大算力的芯片,針對車企算法、軟件能力弱的現狀,研發豐富的算法庫、工具鏈。
黃仁勛這么做的主要原因有兩點。一是看好自動駕駛未來的市場前景,甚至提出未來整個市場規模能達到3000億美金,未來英偉達自動駕駛業務營收會超過游戲GPU的營收。二是堅信未來會有更多的車企像特斯拉一樣自研算法,提升算法能力,軟硬件解耦是大趨勢。
轉折點是2020年,越來越多的車企開始強調自研算法,尤其是中國造車新勢力蔚小理。蔚小理們在2020年迎來銷量大爆發后,度過了“活下來”的危機,將智能駕駛作為旗下車型的差異化賣點,提出了“全棧自研”的口號。
這樣激發了傳統車企對“軟硬件解耦”的強烈需求。有算法自研訴求的車企們對Mobileye的方案,從之前的“擁抱”開始轉為不滿。
隨著智能駕駛向高階的城市領航功能的推進,開始搭載更多數量的傳感器,因此催生了對芯片更大算力的需求,達到上百TOPS,市場迎來大算力芯片需求爆發的窗口期。
這個窗口期對于自動駕駛芯片企業非常重要,誰能搶下窗口期,誰就能收獲最多的車企客戶。搶窗口期的關鍵除了算力性能,就是量產供貨時間。英偉達為了搶這個窗口期,黃仁勛親自拍板,將原定于2023年量產發售的Orin,提前到2022年年初。
提前量產成為英偉達搶市場的關鍵。中國車企蔚小理、威馬等搭載城市領航功能的車型都是在2022年上半年發布或者上市。在這個時間點,上百TOPS的大算力芯片只有英偉達、高通實現量產,國內的地平線的征程5要等到2022年下半年才能量產供貨,Mobileye算力達176 TOPS的EyeQ Ultra預計2023年底才能供貨。
一位車企人士告訴紅色星際,英偉達能簽這么多客戶,是因為在這個窗口,車企沒有選擇。只要在智能駕駛上搭載城市NOA功能,就必須用大算力芯片,能按量按質交貨的只有英偉達。
在Orin憑借算力優勢大獲成功,成為全球車企“收割機”之后,英偉達秉著算力領先的策略乘勝追擊,發布了下一代算力怪獸Altan,Altan的算力高達1000 TOPS。這是黃仁勛的策略,產品要做到讓競爭對手“望而生畏”。畢竟,黃仁勛享受被對手挑戰的感覺,而不是去挑戰對手。
3. 余凱的戰略節奏
按照余凱原先的設想,地平線現在應該是進入戰略擴張期。
余凱曾經把地平線的創業經歷分為兩個階段,戰略嘗試期和戰略擴張期。
地平線的戰略嘗試期,又走過了兩個階段,從0到0.1的階段,和從0.1到1的階段。
地平線從0到0.1,是一個試錯、迭代找商業切口的階段。考驗的是創始人基于大的愿景規劃的商業 idea 靠不靠譜,能不能落地。
這個階段,地平線走的比較艱難。余凱曾提到,這個階段不同的公司運氣不一樣,有的公司可能一開始就從一個現實機會、眼前機會出發,從0到0.1的試錯期會走得比較快。對于地平線來說,業務本身基于一個對未來的愿景,在眼前怎么掙錢,客戶是誰,都不清楚。經過了5年的試錯和迭代才從0走到0.1,中間有很多至暗時刻,像在一個黑暗的隧道里,一直走不到有光的地方。
這個階段對于創業公司來說并沒有特別好的戰略框架讓做,靠的就是熬,把那個時間點給熬到,把業務切口找到,亂中取勝。
(地平線產品圖片)
伴隨著征程2正式發布和量產,地平線走過了從0到0.1的階段。
余凱曾說到,當征程2有了第一個客戶,有前裝量產了,然后開始發現這個商業設計并不是一個偶然的生意,是有章可循的,然后有第二個、第三個客戶,市場的需求清晰、普遍,被驗證了,這時候地平線就走到了從0.1到1的過程。對于創業公司來說,從大海里漂流到成功洗腳上岸了。
地平線在2020年、2021年這兩年,隨著征程2、征程3的成功前裝量產,出貨規模過百萬片,走過了從0.1到1的階段。
隨著征程5的發布,按余凱的設想,地平線來到了從1到10的階段,戰略擴張期。
地平線的產品組合足夠豐富,征程系列中,征程 2、征程 3 對標 L1—L2,征程 5 是專門針對高級別自動駕駛打造的 AI 芯片,補齊了地平線 L2-L4 的全場景整車智能解決方案。
從外部市場來看,智能駕駛進入到一個重要窗口爆發期。越來越多車企轉型智能化,芯片市場規模以每年45%的速度增長。另外,車企普遍在推高階輔助駕駛功能,產生了對大算力芯片的剛性需求。地平線作為全球少數幾家能量產大算力芯片的公司,拿到了分享這波市場紅利的門票。
從內部來看,地平線摸索出清晰的戰略模式,組織團隊對于大的戰略也有共識,團隊可以在一個戰略框架下面不斷去迭代共識并高效執行。
余凱認為接下來3-5年是地平線的戰略擴張期,要打造效率,去找到整個商業機器里面的杠桿、飛輪和關鍵點,能夠以更高的效率,更快的速度擴張。
然而現實與設想往往出現偏差,征程5的客戶拓展并不如預期,遠不如英偉達 Orin 火爆。在余凱原本的戰略規劃中,對征程5抱有非常高的期望,是地平線迄今為止最重要的產品,當作戰略擴張的重要引爆點。
如何找到快速擴張的關鍵點,支撐地平線從1走到10,成為余凱思考的重要課題。
4. 地平線越來越重的“賦能”
地平線開始跨界推出了越來越多的 Tier 1 產品和業務。推出了包括 Mono 前視輔助駕駛、Pilot 領航輔助駕駛以及 Halo 座艙智能交互在內的三種解決方案。
地平線的三種解決方案都是面向量產的,Mono是面向L2的ADAS量產方案,目前已搭載在長安UNI-V車型上,Pilot 3是面向L2+的高速NOA方案,據地平線介紹今年將在4款車型上量產,Halo 座艙方案達成50個量產車型的合作(包含預研、定點、量產)。
一般自動駕駛芯片企業會基于自己的芯片推出軟硬件一體的方案,但是這種方案更多的是“樣板間”的性質,是給下游的車企、Tier 1做模范、參考的。自動駕駛芯片企業的方案和車企、Tier 1的方案之間的關系,就像地產商的“樣板間”和裝修隊的施工方案一樣。
地平線把“樣板間”拿出來推向市場,是要從芯片企業轉型為Tier 1嗎?答案當然是否定的,目的還是為了賣芯片。余凱對外一直在強調,地平線是一家定位 Tier2 的芯片廠商。做出這三套方案,更多的目的也是希望向車企表現基于地平線的芯片平臺可以實現這些功能。
余凱認識到,自動駕駛芯片市場越來越激烈的競爭,想贏得市場,僅靠造芯片是不行的,必須推軟硬結合的開放式解決方案。當車企認同地平線的解決方案的時候,自然就會采用地平線的芯片。想使車企認同地平線解決方案,解決方案就必須具有滿足車企需求的差異化特點。
地平線給出的特點是性價比,智能駕駛解決方案成本可以做到市面上的方案成本的一半。基于芯片征程2的Mono方案,相比主流的硬件配置一顆攝像頭和一顆毫米波雷達,采用單目攝像頭來實現前視功能,雖然在極端天氣和場景下,會出現感知的問題,但是結構更加簡單,成本更低,適用對成本敏感的中低端車型。
基于征程3的Pilot方案,地平線的NOA域控方案支持被動散熱。不同于主流的液冷式散熱,地平線通過搭載一塊散熱片冷卻熱量,被動式散熱的成本,遠低于液冷散熱,也更利于燃油車搭載。
Mono和Pilot分別是基于征程2和征程3,面向L2和L2+智能駕駛場景的,是小算力芯片解決方案。針對上百TOPS的大算力芯片,地平線基于征程5推出了SuperDrive方案,支持傳感器數量達到47個,能夠滿足高速、城區、泊車以及智能人機交互等全場景整車智能需求。
從征程5的簽約客戶類型來看,比亞迪、一汽紅旗和自游家,分別是急需智能化轉型的傳統自主品牌和第二梯隊新勢力。這類車企的智能化能力弱于蔚小理,更需要軟硬結合的解決方案。地平線既可以提供芯片,也可以提供算法,幫助客戶實現智能駕駛量產。
從上述的地平線一系列戰略動作,可以看出余凱面對市場激烈競爭的破局辦法。避開英偉達Orin的鋒芒,選擇智能化處于二線水平的車企去“賦能”,這就是余凱提出的“全維利他”的策略。
地平線的“全維利他”開放策略,不僅包含基于征程芯片的智能駕駛解決方案,還有開源的操作系統TogetherOS,芯片架構IP 的授權。
地平線這種“全維利他”的策略也面臨一系列的問題。
第一,“賦能”的服務對應著高昂的成本。無論是幫助車企做芯片上車的適配,還是做算法的量產落地,都意味著要派駐大量的工程師和車企協作。據說地平線為理想ONE做征程3的適配,派駐工程師規模達數百人,人力成本不菲。如果后續合作的車企增多,需要一個龐大的做適配的工程師隊伍。這也是為什么地平線員工規模每年激增的原因,2021年一千多的員工規模,到了2022年接近兩千人。
高昂的人力成本,對于資金主要依靠融資的地平線,是個不小的壓力。
第二,“賦能”的服務能不能獲得車企的認可,尚存疑問。向車企提供智能駕駛解決方案的不止地平線這樣的芯片企業,還有眾多做ADAS的Tier1們。這些Tier1能夠提供基礎的ADAS解決方案、以及高階的NOA方案。面向車企客戶,地平線和Tier1們的競爭,更像是做樣板間的地產商與做施工的裝修隊之間的競爭。
第三,和Tier1們的“競合”關系存在利益沖突。地平線向Tier1們銷售芯片,是合作關系。拓展車企客戶時,是競爭關系。如果發生和自己的Tier1客戶爭奪同一家車企的狀況時,地平線該如何平衡利益呢?
面對市場新的需求變化,以及市場競爭格局的變化,余凱想到了破局的辦法。但是如何平衡成本、收益,是余凱的下一個課題。
誰沒有青春年少的時候,對于芯片這樣一個資金門檻高,周期要求長的高科技行業,7年的地平線還很年輕,也有無限可能。
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