中美AI芯片巔峰對(duì)決 汽車行業(yè)成為主戰(zhàn)場

極客網(wǎng)·芯片7月23日 2016年谷歌Alphago擊敗韓國職業(yè)棋手，標(biāo)志著AI取得里程碑式進(jìn)步?，F(xiàn)在，中國已經(jīng)將AI提升到國家戰(zhàn)略的層面。中美AI芯片對(duì)決，正在上演。

隨著AI芯片的成熟，整個(gè)產(chǎn)業(yè)也在快速增長。據(jù)Tractica估計(jì)，2025年之前全球AI芯片市場的規(guī)模將會(huì)達(dá)到726億美元，年復(fù)合增長率46.14%。

中美企業(yè)競逐AI芯片

目前美國已經(jīng)出現(xiàn)一批優(yōu)秀的AI芯片公司，比如Nvidia、谷歌、英特爾和Xilinx。為了增強(qiáng)實(shí)力，傳統(tǒng)半導(dǎo)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(chuàng)業(yè)公司。

中國也不甘落后，騰訊、百度、阿里巴巴都開發(fā)了自己的AI芯片，美團(tuán)、字節(jié)跳動(dòng)也已進(jìn)入該市場。ICT企業(yè)當(dāng)然也不會(huì)放棄，2018年華為發(fā)布昇騰芯片，自那以后昇騰310產(chǎn)品和云服務(wù)在智能工業(yè)園、無人駕駛汽車中得到了廣泛應(yīng)用。此外，中國還冒出一些新的AI芯片企業(yè)，比如寒武紀(jì)、燧原科技、天數(shù)智芯、地平線機(jī)器人、黑芝麻智能科技公司。

2021年中國AI芯片市場共發(fā)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(shù)一直在快速增加。

汽車行業(yè)成為主戰(zhàn)場

1939年通用汽車首次展示無人駕駛汽車設(shè)計(jì)，現(xiàn)在有了AI芯片加成，無人駕駛似乎有可能實(shí)現(xiàn)。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(tǒng)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(dòng)汽車需要大量芯片。傳統(tǒng)MCU芯片是無法達(dá)到計(jì)算要求的，但AI芯片可以，它具備快速、精準(zhǔn)、智能等優(yōu)勢。

Gartner認(rèn)為，全球汽車AI芯片市場規(guī)模至2025年將達(dá)到236億美元，年復(fù)合增長率高達(dá)31%。其中，中國AI芯片市場預(yù)計(jì)會(huì)在2025年達(dá)到68億美元，2030年增加到124億美元，年復(fù)合增長率28.14%。

AI芯片發(fā)展路徑多元

當(dāng)前AI芯片有幾條發(fā)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(shù)據(jù)計(jì)算，具有不可替代性；GPU擅長大規(guī)模并行計(jì)算；FPGA具有強(qiáng)的計(jì)算力，適合小規(guī)模定制開發(fā)和測試；ASIC芯片計(jì)算能力也很強(qiáng)，而且能耗低；NSoC將芯片與更多神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元集成，可以擁有超快的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元與AI芯片集成可以提高運(yùn)算效率。NSoC是新出現(xiàn)的技術(shù)，它可以降低成本和能耗，但是對(duì)多樣化環(huán)境的適應(yīng)能力要差一些。在汽車芯片領(lǐng)域，成本和性能都是很重要的，不能顧此失彼。

汽車正在經(jīng)歷革命，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入下半段。汽車要實(shí)現(xiàn)四化，也就是電動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、共享化。在轉(zhuǎn)變過程中，內(nèi)燃機(jī)變成電池，控制系統(tǒng)從分散到集中，汽車品牌從封閉走向開放。進(jìn)入下半段之后，競爭的核心會(huì)是智能芯片，它相當(dāng)于智能汽車的大腦。

中國汽車芯片高度依賴進(jìn)口

目前中國汽車芯片還高度依賴進(jìn)口。數(shù)據(jù)顯示，2019年中國汽車芯片只占全球份額的4.5%，對(duì)外依存度高達(dá)90%。

外國企業(yè)是傳統(tǒng)MCU芯片的統(tǒng)治者，它們有先天優(yōu)勢。瑞薩、NXP、TI都積累了豐富的汽車芯片設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。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(dǎo)體供應(yīng)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(chǎn)品約為2000萬套，Xilinx出貨700多萬套。Mobileye的主要優(yōu)勢在于視覺技術(shù)，Xilinx擅長感知技術(shù)。L2汽車駕駛系統(tǒng)一般會(huì)選擇Mobileye視覺技術(shù)和Xilinx毫米波雷達(dá)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(huì)成為低級(jí)駕駛輔助芯片的領(lǐng)導(dǎo)者。高通與Nvidia正在開發(fā)更高級(jí)的技術(shù)，也就是L2+及更高的技術(shù)，它們的策略與英特爾AMD不太一樣。

高通瞄準(zhǔn)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(tǒng)。

特斯拉自成一派，它開發(fā)的FSD芯片已經(jīng)大規(guī)模量產(chǎn)，Model 3搭載該芯片。2020年FSD業(yè)務(wù)給特斯拉帶來收入10億美元，未來FSD收入可能會(huì)超過汽車收入。2021年特斯拉展示Dojo超級(jí)計(jì)算機(jī)，它的處理能力達(dá)到362TOPS，芯片用7納米技術(shù)制造，預(yù)計(jì)2022年量產(chǎn)。

中國的汽車AI芯片還處在發(fā)展初期，不過行業(yè)對(duì)中國保持樂觀，因?yàn)橹袊沫h(huán)境對(duì)汽車AI芯片的發(fā)展極為有利，中國的無人駕駛汽車市場將是全球規(guī)模最大的。不過中國供應(yīng)商還需繼續(xù)努力，努力打好基礎(chǔ)，因?yàn)楦偁帟?huì)變得更激烈。(小刀）

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