中美AI芯片巅峰对决 汽车行业成为主战场

极客网·芯片7月23日 2016年谷歌Alphago击败韩国职业棋手,标志着AI取得里程碑式进步。现在,中国已经将AI提升到国家战略的层面。中美AI芯片对决,正在上演。

随着AI芯片的成熟,整个产业也在快速增长。据Tractica估计,2025年之前全球AI芯片市场的规模将会达到726亿美元,年复合增长率46.14%。

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中美企业竞逐AI芯片

目前美国已经出现一批优秀的AI芯片公司,比如Nvidia、谷歌、英特尔和Xilinx。为了增强实力,传统半导体制造商和科技巨头展开疯狂收购。例如,英特尔收购了Altera、Nervana、Movidius和Mobileye等AI创业公司。

中国也不甘落后,腾讯、百度、阿里巴巴都开发了自己的AI芯片,美团、字节跳动也已进入该市场。ICT企业当然也不会放弃,2018年华为发布昇腾芯片,自那以后昇腾310产品和云服务在智能工业园、无人驾驶汽车中得到了广泛应用。此外,中国还冒出一些新的AI芯片企业,比如寒武纪、燧原科技、天数智芯、地平线机器人、黑芝麻智能科技公司。

2021年中国AI芯片市场共发生92笔融资交易,总额约300亿元。过去10年,中国的芯片专利数一直在快速增加。

汽车行业成为主战场

1939年通用汽车首次展示无人驾驶汽车设计,现在有了AI芯片加成,无人驾驶似乎有可能实现。目前的汽车芯片大体分为三类:一是AI芯片,二是微控制单元(MCU),三是IGBT功率元件。要将传统汽车变成智能汽车,AI芯片尤为重要。

目前汽车正在由“硬件定义汽车”向“智能定义汽车”演变,电动汽车需要大量芯片。传统MCU芯片是无法达到计算要求的,但AI芯片可以,它具备快速、精准、智能等优势。

Gartner认为,全球汽车AI芯片市场规模至2025年将达到236亿美元,年复合增长率高达31%。其中,中国AI芯片市场预计会在2025年达到68亿美元,2030年增加到124亿美元,年复合增长率28.14%。

AI芯片发展路径多元

当前AI芯片有几条发展路径可以选择,包括GPU、CPU、ASIC、FPGA、NSoC。CPU的长处在于逻辑控制、通用数据计算,具有不可替代性;GPU擅长大规模并行计算;FPGA具有强的计算力,适合小规模定制开发和测试;ASIC芯片计算能力也很强,而且能耗低;NSoC将芯片与更多神经网络单元集成,可以拥有超快的卷积神经网络计算力,不过只能支持少量算法。

未来的汽车芯片是用GPU、FPGA还是ASIC,大家还有很多争论。将神经网络单元与AI芯片集成可以提高运算效率。NSoC是新出现的技术,它可以降低成本和能耗,但是对多样化环境的适应能力要差一些。在汽车芯片领域,成本和性能都是很重要的,不能顾此失彼。

汽车正在经历革命,现在已经进入下半段。汽车要实现四化,也就是电动化、网络化、智能化、共享化。在转变过程中,内燃机变成电池,控制系统从分散到集中,汽车品牌从封闭走向开放。进入下半段之后,竞争的核心会是智能芯片,它相当于智能汽车的大脑。

中国汽车芯片高度依赖进口

目前中国汽车芯片还高度依赖进口。数据显示,2019年中国汽车芯片只占全球份额的4.5%,对外依存度高达90%。

外国企业是传统MCU芯片的统治者,它们有先天优势。瑞萨、NXP、TI都积累了丰富的汽车芯片设计经验。Nvidia、英特尔、高通也积极投资汽车核心控制芯片,它们是全球排名前25的汽车半导体供应商。

L1-L2芯片主要来自Mobileye、Xilinx。Mobileye的份额曾一度超过70%,2020年Mobileye出货的产品约为2000万套,Xilinx出货700多万套。Mobileye的主要优势在于视觉技术,Xilinx擅长感知技术。L2汽车驾驶系统一般会选择Mobileye视觉技术和Xilinx毫米波雷达芯片。

美国巨头提速收购布局

2017年英特尔153亿美元收购Mobileye,2022年AMD 350亿美元收购Xilinx,未来它极可能会成为低级驾驶辅助芯片的领导者。高通与Nvidia正在开发更高级的技术,也就是L2+及更高的技术,它们的策略与英特尔AMD不太一样。

高通瞄准智能座舱,目前主流的智能座舱芯片主要来自高通。在汽车芯片市场Nvidia算是后来者,它的芯片支持L2-L5无人驾驶系统。

特斯拉自成一派,它开发的FSD芯片已经大规模量产,Model 3搭载该芯片。2020年FSD业务给特斯拉带来收入10亿美元,未来FSD收入可能会超过汽车收入。2021年特斯拉展示Dojo超级计算机,它的处理能力达到362TOPS,芯片用7纳米技术制造,预计2022年量产。

中国的汽车AI芯片还处在发展初期,不过行业对中国保持乐观,因为中国的环境对汽车AI芯片的发展极为有利,中国的无人驾驶汽车市场将是全球规模最大的。不过中国供应商还需继续努力,努力打好基础,因为竞争会变得更激烈。(小刀)

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