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            中美AI芯片巔峰對決 汽車行業成為主戰場

            極客網·極客觀察7月15日 2016年谷歌Alphago擊敗韓國職業棋手,標志著AI取得里程碑式進步?,F在,中國已經將AI提升到國家戰略的層面。中美AI芯片對決,正在上演。

            隨著AI芯片的成熟,整個產業也在快速增長。據Tractica估計,2025年之前全球AI芯片市場的規模將會達到726億美元,年復合增長率46.14%。

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            中美企業競逐AI芯片

            目前美國已經出現一批優秀的AI芯片公司,比如Nvidia、谷歌、英特爾和Xilinx。為了增強實力,傳統半導體制造商和科技巨頭展開瘋狂收購。例如,英特爾收購了Altera、Nervana、Movidius和Mobileye等AI創業公司。

            中國也不甘落后,騰訊、百度、阿里巴巴都開發了自己的AI芯片,美團、字節跳動也已進入該市場。ICT企業當然也不會放棄,2018年華為發布昇騰芯片,自那以后昇騰310產品和云服務在智能工業園、無人駕駛汽車中得到了廣泛應用。此外,中國還冒出一些新的AI芯片企業,比如寒武紀、燧原科技、天數智芯、地平線機器人、黑芝麻智能科技公司。

            2021年中國AI芯片市場共發生92筆融資交易,總額約300億元。過去10年,中國的芯片專利數一直在快速增加。

            汽車行業成為主戰場

            1939年通用汽車首次展示無人駕駛汽車設計,現在有了AI芯片加成,無人駕駛似乎有可能實現。目前的汽車芯片大體分為三類:一是AI芯片,二是微控制單元(MCU),三是IGBT功率元件。要將傳統汽車變成智能汽車,AI芯片尤為重要。

            目前汽車正在由“硬件定義汽車”向“智能定義汽車”演變,電動汽車需要大量芯片。傳統MCU芯片是無法達到計算要求的,但AI芯片可以,它具備快速、精準、智能等優勢。

            Gartner認為,全球汽車AI芯片市場規模至2025年將達到236億美元,年復合增長率高達31%。其中,中國AI芯片市場預計會在2025年達到68億美元,2030年增加到124億美元,年復合增長率28.14%。

            AI芯片發展路徑多元

            當前AI芯片有幾條發展路徑可以選擇,包括GPU、CPU、ASIC、FPGA、NSoC。CPU的長處在于邏輯控制、通用數據計算,具有不可替代性;GPU擅長大規模并行計算;FPGA具有強的計算力,適合小規模定制開發和測試;ASIC芯片計算能力也很強,而且能耗低;NSoC將芯片與更多神經網絡單元集成,可以擁有超快的卷積神經網絡計算力,不過只能支持少量算法。

            未來的汽車芯片是用GPU、FPGA還是ASIC,大家還有很多爭論。將神經網絡單元與AI芯片集成可以提高運算效率。NSoC是新出現的技術,它可以降低成本和能耗,但是對多樣化環境的適應能力要差一些。在汽車芯片領域,成本和性能都是很重要的,不能顧此失彼。

            汽車正在經歷革命,現在已經進入下半段。汽車要實現四化,也就是電動化、網絡化、智能化、共享化。在轉變過程中,內燃機變成電池,控制系統從分散到集中,汽車品牌從封閉走向開放。進入下半段之后,競爭的核心會是智能芯片,它相當于智能汽車的大腦。

            中國汽車芯片高度依賴進口

            目前中國汽車芯片還高度依賴進口。數據顯示,2019年中國汽車芯片只占全球份額的4.5%,對外依存度高達90%。

            外國企業是傳統MCU芯片的統治者,它們有先天優勢。瑞薩、NXP、TI都積累了豐富的汽車芯片設計經驗。Nvidia、英特爾、高通也積極投資汽車核心控制芯片,它們是全球排名前25的汽車半導體供應商。

            L1-L2芯片主要來自Mobileye、Xilinx。Mobileye的份額曾一度超過70%,2020年Mobileye出貨的產品約為2000萬套,Xilinx出貨700多萬套。Mobileye的主要優勢在于視覺技術,Xilinx擅長感知技術。L2汽車駕駛系統一般會選擇Mobileye視覺技術和Xilinx毫米波雷達芯片。

            美國巨頭提速收購布局

            2017年英特爾153億美元收購Mobileye,2022年AMD 350億美元收購Xilinx,未來它極可能會成為低級駕駛輔助芯片的領導者。高通與Nvidia正在開發更高級的技術,也就是L2+及更高的技術,它們的策略與英特爾AMD不太一樣。

            高通瞄準智能座艙,目前主流的智能座艙芯片主要來自高通。在汽車芯片市場Nvidia算是后來者,它的芯片支持L2-L5無人駕駛系統。

            特斯拉自成一派,它開發的FSD芯片已經大規模量產,Model 3搭載該芯片。2020年FSD業務給特斯拉帶來收入10億美元,未來FSD收入可能會超過汽車收入。2021年特斯拉展示Dojo超級計算機,它的處理能力達到362TOPS,芯片用7納米技術制造,預計2022年量產。

            中國的汽車AI芯片還處在發展初期,不過行業對中國保持樂觀,因為中國的環境對汽車AI芯片的發展極為有利,中國的無人駕駛汽車市場將是全球規模最大的。不過中國供應商還需繼續努力,努力打好基礎,因為競爭會變得更激烈。(小刀)


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