1997
地平線創(chuàng)始人余凱宣布開放BPU IP授權(quán)，助力整車廠造芯
近日，在2022中國電動汽車百人會論壇上，地平線創(chuàng)始人余凱表示將在“芯片+算法+工具鏈+開發(fā)平臺”的商業(yè)模式基礎(chǔ)上，增加開放其高性能自動駕駛處理器架構(gòu)BPU IP授權(quán)，以此來滿足自研能力強的部分車企的需求，從而增加車企的差異化競爭力和研發(fā)創(chuàng)新的速度。
圖 | 不同開放模式下，主機廠掌握創(chuàng)新的協(xié)同性、主動性和領(lǐng)先性
圖源 | 地平線
據(jù)悉，BPU（brain processing unit）計算架構(gòu)是地平線的核心技術(shù)，里面包含了高性能、低延遲的數(shù)據(jù)并發(fā)處理，用脈動陣列提高數(shù)據(jù)并行速度，用進(jìn)程計算打破部分內(nèi)存墻獲得更高的計算效率等自研技術(shù)，具有較高的行業(yè)壁壘。而此次開放IP授權(quán)和服務(wù)支持的包括：整個BPU軟件支持包、參考設(shè)計，以及各種技術(shù)支持。
那么，是什么讓去年還在說“術(shù)業(yè)有專攻，特斯拉是不可復(fù)制的杰出”的余凱，今年有了如此大的思想和戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變？從他在百人會論壇上的發(fā)言中可以得到一二，總結(jié)下來就是三點：一是有客戶需求；二是有成功的車企造芯案例（2019年，F(xiàn)SD的發(fā)布和應(yīng)用落地，標(biāo)志著特斯拉首次造芯成功）；三是有成功的IP授權(quán)商業(yè)模式可學(xué)習(xí)（ARM開放自己芯片的架構(gòu)授權(quán)，加速了整個產(chǎn)業(yè)迭代速度的同時，使得芯片平均設(shè)計開發(fā)成本降低了50%。）。
整車廠造芯的欲望有多大？
要消化以上信息，我們首先要來了解整車廠造芯的欲望到底有多大？
眾所周知，整車廠造芯第一個吃螃蟹的人是特斯拉，當(dāng)年在采用了Mobileye和Nvidia的自動駕駛系統(tǒng)芯片后，為了獲得更低的功耗和延遲、更高的算力、更強的安全性，果斷選擇自研道路，費時3年FSD（Full Self-Driving）發(fā)布并率先搭載至Model3，將芯片和整車廠打通，從此開啟了屬于特斯拉的迭代速度。
有了這樣的成功典范，國內(nèi)的蔚來、小鵬、理想、零跑、吉利也紛紛開啟造芯計劃，記得去年11月份，吉利就曾面向L3級別智能駕駛推出7nm車規(guī)級SoC芯片，預(yù)計2022年量產(chǎn)，算力達(dá)到256TOPS，號稱是“中國第一顆”。
圖 | 吉利發(fā)布自研智能座艙芯片SE1000
圖源：吉利發(fā)布會
除了國內(nèi)的這些整車廠，國外老牌車廠大眾、豐田、現(xiàn)代也紛紛加入造芯隊伍。三年前，豐田汽車宣布與電裝成立合資公司，聯(lián)合研發(fā)下一代汽車半導(dǎo)體，涉及包括聯(lián)網(wǎng)汽車、自動駕駛、電動化和共享出行相關(guān)領(lǐng)域；去年，大眾集團(tuán)CEO Herbert Diess對一家德國報紙表示，大眾汽車正計劃為自動駕駛汽車設(shè)計和開發(fā)自己的高性能芯片，以及配套的軟件；同年，現(xiàn)代汽車COO José Munoz表示，現(xiàn)代汽車已在計劃自主研發(fā)芯片，從而減少對芯片制造商的依賴。
借鑒ARM經(jīng)驗，開放汽車芯片IP授權(quán)的商業(yè)模式有未來嗎？
面對熱鬧中帶著些泡沫的跨界造芯市場，九鼎投資的芯片投資人表示：“整車廠造芯將增加資本市場的投資意愿，當(dāng)然這個投資落地要取決于對具體整車廠的造芯實力和戰(zhàn)略規(guī)劃考量。”所以從資本側(cè)，這是有利好的一面的。
圖 | 汽車智能駕駛示意圖
而對開放汽車芯片IP授權(quán)的商業(yè)模式是否有未來一說，同樣是汽車自動駕駛芯片廠商的芯馳科技有類似但稍微保守一些的觀點。芯馳科技副總裁徐超表示：“汽車主機廠自研芯片可以選擇與中立的芯片公司合作，這種方式在汽車芯片領(lǐng)域不是新模式，也是主機廠自研芯片的一種選擇?；谲囈?guī)芯片企業(yè)成熟的架構(gòu)平臺，雙方深入合作，對車企所需的創(chuàng)新功能進(jìn)行一定程度的定制（如5%-15%），這樣不僅能夠保證車企差異化的需求，而且與有經(jīng)驗的團(tuán)隊在成熟量產(chǎn)的基礎(chǔ)芯片架構(gòu)上合作，能在很大程度上降低研發(fā)失敗的風(fēng)險。”
細(xì)細(xì)品味這段話，和地平線開放BPU IP授權(quán)的商業(yè)模式還是有些不同，芯馳科技要做的是部分的芯片定制，但設(shè)計和制造芯片還是由芯片公司來做，而地平線時開放計算架構(gòu)IP，所以相當(dāng)于是輔助整車廠來做芯片設(shè)計和制造，開放程度更加大。
面對芯片廠的這種開放模式，近日阿里云首席智聯(lián)網(wǎng)科學(xué)家在其朋友圈曬出了反對意見。他直言地平線商業(yè)化之路的選擇是錯誤的，原因有三點：
- 第一點，車廠如果沒有能力做芯片，那么授權(quán)IP也無法解決車廠的問題；
- 第二點，芯片要算產(chǎn)量，任何一個汽車公司都沒有量來支撐一個芯片量產(chǎn)團(tuán)隊，所以甲方?jīng)]有能力消化；
- 第三點，地平線的IP授權(quán)的生意無法滿足車載計算機對性能的要求，無論是芯片內(nèi)部的fabric，封裝的高速互聯(lián)，還是CPU和內(nèi)存的高速互聯(lián)網(wǎng)，還有power delivery，signal integrity, heat dissipate的完整鏈路都無法由兩個公司協(xié)作完成，只能由一個團(tuán)隊完成。
圖 | 丁險峰評論地平線商業(yè)化之路的選擇是錯誤的
圖源：丁險峰朋友圈
那么，我們不妨用辯證的思維逐條來看一下。
第一點，假設(shè)整車廠原本達(dá)不到自研芯片的能力，但有了地平線的BPU IP授權(quán)后就有芯片設(shè)計能力了，這有可能嗎？筆者認(rèn)為這個可能性不大，畢竟隔行如隔山，跨行造芯的基礎(chǔ)是原本就有一定的芯片研發(fā)能力，但這種能力可能會帶來很多的試錯可能，而在這種情況下，地平線的BPU IP就能成為錦上添花，所以授權(quán)IP只能解決個別車廠的問題。
第二點，我們要看一下整車容量、單車芯片用量、價格，以及芯片研發(fā)的費用對比。以造車新勢力的佼佼者蔚來為例，2021年汽車總銷量為92871輛，為了計算方便以10萬輛計，參考Nvidia Orin的報價320美金/顆，以現(xiàn)在主流的每輛車搭載4顆Orin芯片為例，蔚來單年買Orin芯片需要花費1.28億美金（10萬*320美金*4）。另外來看一下芯片研發(fā)的費用，根據(jù)Nvidia給出的信息顯示，Orin采用的是臺積電的7nm工藝，而根據(jù)半導(dǎo)體技術(shù)研究機構(gòu)Semiengingeering統(tǒng)計的數(shù)據(jù)顯示，開發(fā)7nm節(jié)點芯片投入約為2.97億美元。這意味著至少要2.3個蔚來1年的銷售體量才能平掉芯片研發(fā)的費用，還不算流水性的量產(chǎn)制造成本，所以如果不是從戰(zhàn)略層面和熱錢容量的角度出發(fā)，這個成本回收難度還是會打退很多跨界造芯的想法的。
圖 | 蔚來車輛銷售情況
圖源：蔚來
第三點，關(guān)于整車廠對車載計算機性能的把控，以及分工合作中的問題，主要還是取決于人才和緊密的溝通，對于整車廠來說，自動駕駛和算法的關(guān)系越來越密切，通過自研芯片可以將自身的數(shù)據(jù)累積優(yōu)勢和算法優(yōu)化相結(jié)合，提高整車技術(shù)壁壘和用戶駕乘體驗，這毋庸置疑，但在高端人才極其短缺的當(dāng)下，要組建一支“完美”的隊伍有相當(dāng)大的困難。
值得一提的是，江鈴汽車CTO兼總裁助理黃少堂曾對這種跨界造芯熱潮表示：“汽車智能化是未來所趨，早期車廠自研芯片是為了實現(xiàn)差異化的優(yōu)勢，但不能全做，全做后會增加近親繁殖的危機，不僅走不遠(yuǎn)，還會影響產(chǎn)業(yè)鏈的固化，所以整車廠的主業(yè)還是造車和建設(shè)生態(tài)，而非生產(chǎn)芯片。”
寫在最后
在整車廠造芯成功幾率不大的情況下，來談IP授權(quán)模式的成功與否，其實就是小概率事件中小概率。但對于地平線來說，其實是兩條腿走路，在不丟棄原來商業(yè)模式的情況下增加一個分支，響應(yīng)眼前需求，從而收割一撥人對BPU的深度認(rèn)識，獲得更多的應(yīng)用端數(shù)據(jù)，加深對場景的了解，何樂而不為？
但是IP授權(quán)模式究竟會給地平線帶來多大的支出，現(xiàn)在還不好說，借用Mobiveil首席執(zhí)行官Ravi Thummarukudy的原話就是：“要將IP提供給市場需要成本，一旦客戶取得授權(quán)并開始將之整合到SoC，為該IP提供支持就會成為經(jīng)常性支出。將RTL設(shè)計放進(jìn)SoC中，所遭遇的挑戰(zhàn)比將封裝好的IC放進(jìn)電路板設(shè)計還要復(fù)雜好幾倍，因此IP供應(yīng)商若不能提供完善的支持與設(shè)計服務(wù)，很難擴(kuò)大其授權(quán)業(yè)務(wù)規(guī)模。另外，典型的SoC設(shè)計大都包含數(shù)個IP功能區(qū)塊，可能會從多個供應(yīng)商處取得這些功能區(qū)塊的授權(quán)，要整合并進(jìn)行驗證也是一大挑戰(zhàn)。”
