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5月9日,地平线官方宣布,其第三代车规级产品,面向L4级自动辅助驾驶的征程5系列芯片,提前一次性流片成功并且顺利点亮。

根据地平线公布的数据,征程5系列芯片算力为96TOPS,功耗为20W,能效比4.8TOPS/W。

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这枚中国企业自研的自动驾驶芯片到底什么水平,能和英伟达、特斯拉相提并论吗?

核心性能看算力和能效比

自动驾驶芯片,是智能电动汽车的核心器件。

汽车电子电气架构,正在按分布式-域集中-中央集中的路径演化。

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大众的MEB平台

比如大众的MEB平台,就将过去几十个ECU的功能,集成到了三大域控制器中,其中之一就是负责支持ADAS(高级驾驶辅助系统)的自动驾驶域。

自动驾驶芯片,就是自动驾驶域控制器,是一辆汽车实现ADAS功能的关键。

自动驾驶芯片的核心性能指标是算力和能效比。

自动辅助驾驶,需要通过决策层、感知层、执行层实现。

使用激光雷达的车辆在进行自动驾驶测试

系统会通过激光雷达、摄像头、毫米波雷达、超声波雷达等传感器采集车辆和环境信息,然后依据信息替代人类作出驾驶决策,精准实现类似加速、制动和转向等驾驶动作。

而自动辅助驾驶的级别越高,需要采集的信息精度越高、数据量就越多,就越依赖更高的算力支撑。

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主要的算力单位就是TOPS,1 TOPS代表处理器每秒钟可进行一万亿次操作。

通常,业内认为实现L2级自动辅助驾驶需要的算力在10TOPS以下,L3级需要30-60TOPS,L4级需要超过300TOPS,L5级需要超过1000TOPS甚至4000+TOPS。

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搭载英伟达自动驾驶芯片的汽车进行测试

除了拥有强大的算力,一枚优秀的自动驾驶芯片还必须兼顾能效比。

能效比越高,意味着芯片的功耗越低,而功耗水平直接影响芯片的可靠性。

低功耗芯片发热量低,在车载高温环境下升温更低,有助于芯片模组的散热与高性能稳定运行,反之,高功耗芯片在高温环境下会大大增加漏电流,甚至可能导致芯片烧毁。

可以说,功耗水平是芯片可靠性的基础,而先进制程,则是降低功耗最重要的方法。

自主芯片综合性能不输国外巨头

根据地平线公布的数据,征程5系列芯片算力为96TOPS,功耗为20W,能效比4.8TOPS/W。

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征程5实物图

目前,真正进入大规模量产车市场的自动驾驶芯片也就三家,分别是英伟达、Mobileye及特斯拉,征程5的性能和这三家比怎么样呢?

目前,所有量产车中搭载的最高算力方案来自特斯拉。

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行驶中的特斯拉

特斯拉在2019年发布的FSD(完全自动驾驶能力)芯片,采用16nm制程工艺,单颗算力72TOPS,功耗36W,能效比为2TOPS/W。

无论算力还是能效比,FSD芯片都已被征程5超越。

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英伟达自动驾驶芯片Xavier

英伟达的主要产品,是2017年推出的12nm自动驾驶芯片Xavier,算力为30TOPS,功耗为30W,主要搭载在小鹏P7及沃尔沃、奔驰、丰田的一些车型上。

对比各项关键指标,征程5对Xavier实现了全面碾压。

当然,英伟达还有7nm自动驾驶芯片Orin,号称可以在45W功耗的基础上实现254TOPS算力,不过要到明年才能量产,将搭载在蔚来ET7、理想X01、智己L7、上汽R ES33等车型上。

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理想汽车将在2022年采用英伟达自动驾驶智能芯片ORIN,图为签约仪式现场

另外,英伟达还在研发下一代自动驾驶芯片Altan,单颗芯片算力达到1000TOPS,但是至少要到2025年才会量产。

Mobileye当前主流产品是Eye Q3和Eye Q4,包括小鹏G3、蔚来ES6/ES8/EC6、广汽埃安Aion LX都搭载了Eye Q4芯片,算力只有2.5TOPS,功耗为3W。

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极氪001将搭载Mobileye第五代ADAS视觉处理器Eye Q5,图为极氪001发布现场

此外,Mobileye还有7nm自动驾驶芯片Eye Q5,高算力版算力为24TOPS,功耗为10W,将搭载在宝马iX和极氪001上。

由此可见,对比国外三大巨头,征程5的核心指标不仅不差,甚至还有超越。

赶超英伟达Orin的任务,则将由征程6来完成,这款自动驾驶芯片的规划算力为400TOPS,将采用7nm制程工艺,预计2024年实现量产。

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