芯片行業(yè)失落的老大何以引領(lǐng)汽車產(chǎn)業(yè)
2017-04-11 20:03:57 n最近，自動(dòng)駕駛領(lǐng)域一片看不見的刀光血影。
但這一次的主角，不再是知名車企或創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，而是在芯片行業(yè)呼風(fēng)喚雨的英特爾、英偉達(dá)。
先是英特爾大手筆并購 Mobileye，留下一陣驚愕之聲；緊接著，英偉達(dá)與博世共同推出基于 Xavier 芯片的自動(dòng)駕駛平臺(tái)，不留下一片云彩。
繼續(xù)討論之前，一個(gè)顯而易見的疑問是，為什么推動(dòng)自動(dòng)駕駛的這一輪力量換成了汽車配件供應(yīng)商？
為什么是配件供應(yīng)商？
如同波音不生產(chǎn)飛機(jī)的所有零件一樣，大型車企并不生產(chǎn)汽車的所有零件。
蘋果不生產(chǎn)任何零件卻能主宰整個(gè)手機(jī)市場(chǎng)，整車廠商的做法也類似。它們不會(huì)去一股腦地生產(chǎn)方向盤、輪胎、座椅、車窗、儀表、導(dǎo)航等各種零部件，而是把它們交給效率更高的供應(yīng)商來做，自己則專注于把控整車與整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的效率。
事實(shí)上，僅靠最核心的動(dòng)力總成（發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器）技術(shù)，它們就可以賺得盆滿缽滿。而經(jīng)銷商們通過維修燃油發(fā)動(dòng)機(jī)、濾油器以及更換機(jī)油，也能夠大賺特賺。
若非近年來后起之秀特斯拉的步步緊逼，它們對(duì)電動(dòng)汽車、自動(dòng)駕駛實(shí)在是感冒不來。畢竟，丟掉燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，就相當(dāng)于掀翻它們正在享受的滿漢全席，而改喂殘羹冷炙——換作是你，你也不肯乖乖入甕的。
而配件供應(yīng)商則不會(huì)有這樣的后顧之憂，它們的輪胎、座椅、車窗、空調(diào)、音響等設(shè)備還是一樣能賺錢。這就說到了自動(dòng)駕駛相關(guān)的傳感器、導(dǎo)航、自動(dòng)巡航等技術(shù)，這里面實(shí)打?qū)嵉募夹g(shù)累積，很大程度上是屬于相關(guān)的配件供應(yīng)商的。比如，Mobileye 的自動(dòng)輔助駕駛，博世的導(dǎo)航系統(tǒng)，等等。
自動(dòng)駕駛上路，則意味著這些配件供應(yīng)商將擁有新汽車上最為核心、最有影響力的技術(shù)。而有著數(shù)百零部件的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，因其無法被芯片控制且維護(hù)上過于繁雜，幾乎不可能在自動(dòng)駕駛汽車上風(fēng)光下去。換句話說，在自動(dòng)駕駛的催化下，當(dāng)前由燃油發(fā)動(dòng)機(jī)所主導(dǎo)的汽車行業(yè)將要重新洗牌，而勤勤懇懇在支撐整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的供應(yīng)商們，肯定最先感受到風(fēng)向的變動(dòng)。
而由人工智能所控制的汽車，其零部件上必定要嵌入可以被編程的芯片才能被可靠地控制，特別是電動(dòng)機(jī)和電池。雖說當(dāng)前的關(guān)鍵是跟自動(dòng)駕駛密切相關(guān)的各式傳感器、導(dǎo)航芯片、車載計(jì)算機(jī)，但隨著整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)鏈的升級(jí)，其他零部件的芯片化程度只會(huì)越來越高，最完美的就是達(dá)到電子星上的“柱子哥”那水平。
這樣一來，芯片行業(yè)失落的老大——英特爾，即便是錯(cuò)過了整個(gè)智能手機(jī)時(shí)代、甚至當(dāng)前的機(jī)器學(xué)習(xí)硬件，依然還有機(jī)會(huì)重返巔峰。前提自然是它能進(jìn)入自動(dòng)駕駛行業(yè)，并且能站穩(wěn)腳跟，而大手筆買下一個(gè)現(xiàn)成的配件供應(yīng)商，自然會(huì)立竿見影：正如高通花470億美元拿下 NXP，英特爾用160億美元買來 Mobileye。
但這里的巨資仍無法保證自動(dòng)駕駛所承諾的未來，不過是確保這兩大芯片巨頭的正式入場(chǎng)而已。
技術(shù)鏈條能告訴我們什么？
用 Mobileye CTO 的話說，自動(dòng)駕駛汽車需要整個(gè)技術(shù)鏈條的所有玩家來通力合作，而僅自動(dòng)駕駛系統(tǒng)就需要傳感器感知技術(shù)、高精度地圖定位，以及人工智能的自動(dòng)駕駛策略這三大領(lǐng)域的支撐。
傳感器
具體的感知技術(shù)，就是攝像頭、超聲波傳感器、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)……用以幫助車輛理解其周遭環(huán)境的一切傳感器。接下來，讓我們一一來說。
攝像頭最容易理解。眾所周知，采用 Mobileye 技術(shù)的特斯拉 Autopilot 一代硬件，僅有一個(gè)前視攝像頭。在爭(zhēng)議極大的佛羅里達(dá)車禍中，Autopilot 在側(cè)面感知上的固有盲區(qū)，差點(diǎn)葬送了行將起步的自動(dòng)駕駛技術(shù)。
好在 Autopilot 二代硬件的改進(jìn)足夠大，僅前視攝像頭就增至3個(gè)，分別用于遠(yuǎn)近視角，最遠(yuǎn)可達(dá)250米；另外，兩側(cè)前、后方各一對(duì)，正后方還有一個(gè)后視攝像頭，實(shí)現(xiàn)360度無死角覆蓋；所感知到的視覺信息，將被渲染成實(shí)時(shí)路況的 3D 影像，用于決定駕駛策略。
超聲波傳感器可用于補(bǔ)充視覺信息。如 Autopilot 二代用了12個(gè)超聲波傳感器來監(jiān)測(cè)車輛周圍的軟、硬物體，從而更好地區(qū)分行人和車輛。
毫米波雷達(dá)是傳統(tǒng)配件供應(yīng)商的強(qiáng)項(xiàng)。但 Autopilot 二代僅配備了一臺(tái)長(zhǎng)距離雷達(dá)用于感知前方路況，而新款?yuàn)W迪 A4 則是采用 1 臺(tái)長(zhǎng)距離雷達(dá) + 4 臺(tái)短距離雷達(dá)來實(shí)現(xiàn)全功能自動(dòng)輔助駕駛。
激光雷達(dá)是傳統(tǒng)無人駕駛技術(shù)的核心，它的 3D 建模與同步繪圖能力，原本是用給軍方的高精度導(dǎo)彈的。Google 無人汽車所用的激光雷達(dá)，是 Velodyne 的 HDL-64E，單價(jià)約8萬美元，相當(dāng)于一輛特斯拉的 Model S。
而采用相控陣技術(shù)的固態(tài)激光雷達(dá)，Quanergy 說它的 S3 產(chǎn)品售價(jià)可降至250美元，但其量產(chǎn)上市還需要一個(gè)過程。
定位技術(shù)
高精度定位技術(shù)的硬件，需要 GPS 結(jié)合慣性傳感器共同來實(shí)現(xiàn)，除了具體的位置和速度，它們還能提供出車輛的加速度、姿態(tài)和方向等額外信息。這就需要專門的定位技術(shù)供應(yīng)商。
定位相關(guān)的軟件技術(shù)，就涉及到地圖數(shù)據(jù)了。Mobileye 的 REM（Road Experience Management）就是通過攝像頭來捕捉路面上的標(biāo)識(shí)進(jìn)行輔助定位的，從而獲取更多全新的地圖信息，并持續(xù)更新云端的地圖數(shù)據(jù)庫。
目前，由于任何傳感器都有其明顯的局限性，任何自動(dòng)駕駛的感知與定位功能均不可能由某個(gè)傳感器或某種技術(shù)獨(dú)立來完成。因而，用于處理所有這些行駛數(shù)據(jù)的計(jì)算平臺(tái)，就顯得額外重要了。
自動(dòng)駕駛策略
如前面所說，Autopilot 二代是把傳感器搜集到的所有信息重新渲染成實(shí)時(shí)的 3D 模型，這里所用的計(jì)算平臺(tái)就是英偉達(dá)的 GPU，原因就是 GPU 架構(gòu)在深度學(xué)習(xí)上的固有優(yōu)勢(shì)。要知道最新一代的 GPU 核心，英偉達(dá)甚至都沒有用在一般顯卡上，而是優(yōu)先用于人工智能。
而 Mobileye 的 EyeQ3 平臺(tái)，則是其基于 ASIC 架構(gòu)自行開發(fā)的。不過，高性能芯片的研發(fā)，不是開一個(gè)高調(diào)的發(fā)布會(huì)就能做出來的。這應(yīng)該就是 Mobileye 去年宣布跟意法半導(dǎo)體合作研發(fā)下一代 EyeQ5 芯片后，今年又倒向英特爾的一個(gè)重要原因。畢竟，芯片巨頭的技術(shù)底蘊(yùn)不是吹牛就能吹來的。
另一種基于 FPGA 的計(jì)算平臺(tái)，則是奧迪無人車所用的方案，具體說來是 Altera 的產(chǎn)品 Cyclone V。然而，身為 FPGA 業(yè)界老大的 Altera，早在2015年就被英特爾用167億美元納入麾下了。
僅自動(dòng)駕駛系統(tǒng)本身的技術(shù)鏈條，就已經(jīng)異常復(fù)雜了，這還沒有說到車輛自身的各個(gè)控制系統(tǒng)。這里的復(fù)雜程度剛好印證了幾天前吳恩達(dá)離開百度時(shí)所說的那句話：
“我們是一家數(shù)據(jù)公司”“……我希望人工智能可以將人類從重復(fù)性腦力勞動(dòng)，比如忙亂的交通駕駛中，解放出來。這項(xiàng)工作不是任何一家公司可以獨(dú)立完成的，這是全世界的人工智能研究者和工程師的共同課題。”
收購 Mobileye 后，英特爾 CEO 科再奇向員工這么解釋，
“為什么自動(dòng)駕駛對(duì)英特爾的未來如此重要？答案是數(shù)據(jù)。”
自動(dòng)駕駛的道路，是需要車輛對(duì)街道周邊進(jìn)行360度無間斷的實(shí)時(shí)監(jiān)控，這就意味著一個(gè)關(guān)于全球路網(wǎng)的實(shí)時(shí)的高精度 3D 地圖數(shù)據(jù)庫。有了它，L3 級(jí)別的自動(dòng)駕駛很快就能上路。
對(duì)于靜態(tài)地圖，直接使用當(dāng)前地圖供應(yīng)商的現(xiàn)成數(shù)據(jù)，就能省下相應(yīng)的研發(fā)時(shí)間。
對(duì)于高精度地圖數(shù)據(jù)，Mobileye 的想法是聯(lián)合各方共同打造一個(gè)覆蓋全球的地圖體系，正在就相關(guān)的細(xì)節(jié)同各方積極溝通。
而英偉達(dá) CEO 黃仁勛則認(rèn)為，深度學(xué)習(xí)還能進(jìn)一步挖掘現(xiàn)有傳感器及高精度地圖的潛力，并能在一定程度上打破 L3 級(jí)別自動(dòng)駕駛對(duì)激光雷達(dá)的依賴。這與特斯拉的思路倒是一致的，這兩家能走到一起也就不奇怪了。
據(jù)此，黃仁勛預(yù)計(jì)，今年底到明年，我們間就有可能實(shí)現(xiàn) L3 級(jí)別的自動(dòng)駕駛；明年底到 2019 年則能實(shí)現(xiàn) L4 級(jí)別。
這一切都需要數(shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)。
想一想 Google，它只是把網(wǎng)頁加以標(biāo)識(shí)并挖掘其中的數(shù)據(jù)，其賺錢機(jī)器就能像印鈔機(jī)般自動(dòng)運(yùn)行；而自動(dòng)駕駛的結(jié)果，則是把實(shí)體世界掃描成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，其中能挖掘出什么樣的機(jī)會(huì)，如今還沒人能給出確定的答案，但規(guī)模上遠(yuǎn)超 Google 想必是沒什么懸念。
而僅采用 Google 街景的數(shù)據(jù)，李飛飛教授通過深度學(xué)習(xí)測(cè)算出了相應(yīng)地區(qū)人口的特征與構(gòu)成，這一成果寫在她最新的一篇論文中。而相比于 Google 街景所拍的照片，自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)的及時(shí)性、精細(xì)程度則能好上幾個(gè)數(shù)量級(jí)，其效果往往意味著某些質(zhì)的變化。
對(duì)于自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)，英特爾預(yù)計(jì)，到2020年，一天就能生成 4000GB 新數(shù)據(jù)。
“我們聚焦的業(yè)務(wù)、我們解決方案的提供方向，都在于創(chuàng)造、使用和分析海量的數(shù)據(jù)。”
正是這一點(diǎn)把芯片之爭(zhēng)帶進(jìn)了汽車行業(yè)。
從比特回到原子，自動(dòng)駕駛的意義要遠(yuǎn)超出汽車本身：交通系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)的必然影響，是社會(huì)物資的自行流動(dòng)，其效果將類似于互聯(lián)網(wǎng)令信息自由流動(dòng)所促成的社會(huì)效率升級(jí)。
所以，相關(guān)的各巨頭均能從中看到對(duì)自己有利的機(jī)會(huì)，這樣的機(jī)會(huì)在行業(yè)內(nèi)部表現(xiàn)為競(jìng)爭(zhēng)，比如這兩大芯片巨頭：
相比于英偉達(dá)，英特爾現(xiàn)在有能力提供出自動(dòng)駕駛技術(shù)鏈條上的所有技術(shù)。
相比于英特爾，英偉達(dá)則是當(dāng)前人工智能計(jì)算平臺(tái)事實(shí)上的領(lǐng)導(dǎo)者。
但成就自動(dòng)駕駛，根本離不開芯片、汽車及相關(guān)行業(yè)的通力合作，如同 ARPANET 轉(zhuǎn)變到 Internet 過程的那種技術(shù)合作。當(dāng)時(shí)，為組建和鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)，各大巨頭和機(jī)構(gòu)也是拉幫結(jié)派、磨刀霍霍。但最后，連接成統(tǒng)一協(xié)議的 Internet 明顯對(duì)各方更有好處。
同互聯(lián)網(wǎng)的影響一樣，自動(dòng)駕駛的未來，可能也是幾個(gè)相互關(guān)聯(lián)的行業(yè)——幾個(gè)規(guī)模更大的十萬億美元行業(yè)。相形之下，當(dāng)前這些巨頭的體量，絕對(duì)不足以主導(dǎo)如此龐大的行業(yè)。
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