最近,在競爭激烈的汽車芯片市場,英偉達做了一個大動作。在不久前舉行的GTC大會上,英偉達發布車載芯片 DRIVE Thor(雷神),DRIVE Thor可實現最高2000TOPS AI算力以及2000TFLOPS浮點算力,可以將其算力全部用于自動駕駛工作流,也可以分配使用,將一部分用于智能座艙,一部分用于輔助駕駛。這意味著,DRIVEThor不僅僅是Orin X自動駕駛芯片的升級版,同時還可替代高通驍龍8155、8295等座艙芯片,一顆芯片將自動駕駛芯片和座艙芯片市場一網打盡。
一年前,英偉達曾發布了單顆算力為1000TOPS的自動駕駛芯Altan,原計劃2024年上市。推出DRIVE Thor之后,Altan將被替代不再上市。而事實上,英偉達目前已量產的自動駕駛Orin X芯片,單顆算力為254TOPS,已經被眾多的自動駕駛汽車廠采用,Orin X本來就已經是量產車中最高的算力芯片,而新發布的DRIVE Thor算力比Orin X提升了8倍。
英偉達為什么要那么“卷”,不遺余力地將車芯的算力閾值再度“拉滿”,這背后的深層次原因與邏輯是什么?推出算力高達2000TOPS的車載芯片,又會給汽車芯片市場帶來哪些沖擊波?
英偉達為何要“卷”
想弄清楚英偉達為何在車芯市場如此 “卷”,需要知道英偉達最近遭遇了什么。
最近英偉達公司市值“腰斬”,從當初最有望市值破萬億美元的半導體公司到今天只有3000多億美元,市值已經蒸發了一半多。究其原因,當然可以說出“全美科技股都遭遇下滑,英偉達未能幸免”這樣的理由,但還有一個重要的原因是英偉達的兩大支柱業務——游戲與數據中心都遭遇磨難。
游戲和數據中心營收占英偉達收入超過90%。在游戲業務中,其顯卡除了PC與游戲市場外,還有很重要的部分是被“挖礦大軍”所利用。前兩年炒幣市場火熱,“挖礦大軍”爆炒其顯卡,最近加密幣暴跌,自然累及營收。最近財報顯示,其游戲顯卡營收較去年同期下滑了33%。數據中心業務依然增長,較去年同期增長了61%,但因為GPU高端旗艦產品H100和A100最近被限制向中國出口,而這兩款產品在中國一個季度的銷售額就達到4億美元。雖然說英偉達公司的基本面、技術面都沒有任何改變,甚至在技術層面有了不少新突破,比如在這次GTC大會上推出的旗艦新顯卡RTX4090,顯存高達24GB、集成760億個晶體管,售價達12000元,加上此前發布的量子計算平臺QODA,又加速了其數據中心業務向“準量子計算”市場的挺進,但礦機市場下滑與出口受限等諸多因素必然累及資本市場。
而對于資本市場來說,英偉達的想象力翅膀被砍斷,這是又一個市值暴跌的原因。今年2月,由于美國、英國和歐盟的監管者擔心全球半導體行業的競爭受到影響,軟銀作價660億美元將英國芯片公司ARM出售給英偉達的交易被迫宣告失敗,這直接砍斷了英偉達的未來想象空間。資本市場需要想象力為作料,英偉達的游戲與數據中心業務未來依然增長,但“線性增長”無法滿足資本市場的欲望。
就在英偉達的想象力翅膀被砍斷時,其對手英特爾與AMD的想象力空間卻在被打開。雖然最近英特爾遭遇了30年以來首次虧損,但英特爾正在開辟芯片代工的新戰場。看看臺積電風光的日子,看看全球芯片代工產能的緊缺,就可以想象代工這個變量將帶給英特爾何種回報。再看AMD,其年初完成了對全球最大的FPGA公司賽靈思的收購,又買下了DPU初創公司Pensando,完成了CPU、GPU、FPGA和DPU完整布局,其漲勢也很澎湃。
在這樣的背景下,英偉達必須要塑造未來三五年后的新想象力引擎,這個想象力引擎絕不是“線性增長”“持續增長”這樣的存量市場所能滿足,它必須具備“爆發式”增長的 “顛覆效應”。縱覽各個市場,毫無疑問,正在經歷變革的汽車產業具備這樣的爆發力和想象力。所以在此前,黃仁勛就已經將汽車業務列入了與游戲、數據中心并列的英偉達未來三大支柱業務,并推出了量產的Orin X自動駕駛芯片,定下了1000TFLOPS的自動駕駛芯片Altan于2024年上市的規劃。
而汽車產業正在經歷的大變局,英特爾、高通等芯片巨頭同樣看到。就在10月26日,英特爾旗下的自動駕駛芯片公司Mobileye在美流血上市,盡管市值只有220億美元,比當初估值500億美元“腰斬”一半多,但依然要搶“車芯市場成熟前”的時間窗口。基于此,僅僅是成為智能汽車芯片的領頭羊,推出自動駕駛領域算力最高芯片,暫時領先于對手一兩年,就無法滿足英偉達對于汽車大變局市場的野心。因為英偉達CEO黃仁勛要的不是暫時領先,而是 “一騎絕塵”,就像幾年前英偉達在人工智能市場、高通在智能手機市場的地位一樣,無人撼動。所以,英偉達“廢掉”了一年前的1000TOPS芯片規劃,直接將規劃拉高到2000TOPS。
雷神能否一騎絕塵
2000TOPS的DRIVE Thor(雷神)能制造“一騎絕塵”的效應嗎?目前看,雷神至少在幾個維度定義和樹立了業界的標桿。
其一,DRIVE Thor真正將智能汽車帶入中央計算模式。未來智能汽車的架構一定會從原來數百個ECU控制不同功能,邁向集中式域控制器的電子電氣架構,即一個大腦、一個平臺、一個芯片控制汽車所有的功能。此前業界對于智能汽車芯片的設計思路,基本上是自動駕駛芯片負責自動駕駛,座艙芯片負責車載娛樂,每種芯片“各掃門前雪”,而未來融合是趨勢,這已經是業界共識。
從介紹來看,英偉達的集中式車載計算平臺DRIVE Thor集成了一輛智能汽車上所需的一切AI功能的計算需求,包括自動駕駛和輔助駕駛、泊車、駕乘人員監控、數字儀表板、車載信息娛樂(IVI)、后座娛樂功能等智能功能,統一整合到單個架構中。德賽西威副總裁李樂樂認為:“可以預見,英偉達 DRIVE Thor 將為更高級別的自動駕駛和更豐富的信息娛樂系統帶來充裕的算力支持。其單芯片艙駕一體的設計,將加速中央計算時代的到來,為新一代智能交通賦能。”
賽迪顧問集成電路產業研究中心分析師池憲念認為,DRIVE Thor能夠進行多域計算,實現了對算力的“動態分配”,可以將其2000TOPS和2000FLOPs全部用于自動駕駛工作流,也可以將2000TOPS的算力分開用,借助DRIVE Thor,汽車制造商可以在單個系統級芯片(SoC)上高效整合多種功能,從而緩解算力供應緊張并簡化車輛設計開發,進一步降低運行能耗、減輕重量并減少布線,簡化了汽車制造的復雜程序,進一步促進了汽車芯片架構從分布式向集中式的演進和發展。
其二,將智能汽車的芯片算力帶到2000TOPS時代。提升計算效率已經成為汽車智能化發展的關鍵一環,業界普遍預計L3+級自動駕駛所需的芯片算力是1000TOPS,推動更高級別的自動駕駛需要更強的算力,同樣實現更智能人機交互的座艙體驗也需要超強的算力,按照IHS Markit預計,2024年智能座艙NPU算力需求將是2021年的10倍,CPU算力需求是2021年的3.5倍,這都要求汽車芯片的算力必須進一步拉高。此前只有英偉達宣布了單顆算力為1000TOPS的自動駕駛芯Altan,原計劃2024年上市,這次Thor芯片直接將性能值提升到2000TOPS。
毫無疑問,這是業界大算力芯片的新標桿,在英偉達宣布2000TOPS的DRIVE Thor之后幾天,高通也宣布將推出2000TOPS的大算力汽車芯片,外界稱之“PPT造芯”,因為沒有具體參數、沒有上市時間表,并認為這是被英偉達DRIVE Thor“卷”起來的結果。
英偉達為什么能夠造出DRIVE Thor?為什么要從Atlan換到了DRIVE Thor?黃仁勛在回答媒體提問時道出了緣由:“Atlan是幾年前開始的下一代項目,當Ada、Hopper和Grace出現時,我不想再等兩年才整合他們的能力。于是我決定將Thor推遲幾個月,并引入Hopper、Grace和Ada中的所有新技術,更快地進入市場,這也是為什么Thor芯片的性能得到了如此大提升的原因。”
這段話中透露了DRIVE Thor超強性能實現的關鍵支撐:在深度神經網絡任務采用Hopper+Grace的CPU+GPU混合架構,在圖像處理任務上采用了與4090相同的Ada技術。因為集成了推理Transformer引擎,DRIVE Thor可將Transformer深度神經網絡的推理性能提升9倍,這對于支持與自動駕駛相關的、龐大且復雜的AI工作負載至關重要;因為使用了最新的NVlink-C2C芯片互連技術,新的超級芯片在運行多個操作系統時,能夠以最小的開銷在超高速數據傳輸鏈路中共享、調度和分發任務,這為汽車制造商帶來足夠大的算力冗余和靈活性,支持軟件定義車輛的開發。
其三,將智能汽車產業帶到更開放的計算生態。經過Parker、Xavier、Orin三代產品迭代,再邁向DRIVE Thor,英偉達在車端開發工具鏈更加完善,有人用體貼程度堪稱“保姆級”來形容英偉達對于開發者的呵護。一直以來,英偉達就是一家超級重視軟件的公司,其工程師中一半是軟件開發者,目前在桌面端、云端軟件開發平臺方面,英偉達有深厚的積累,云端開發的軟件可以高效無損地直接移植到車端,開發者可以享受海量SDK加持。
當年英偉達之所以在人工智能訓練市場成為王者,除了性能強大的GPU,同樣關鍵的是其統一計算架構平臺CUDA。CUDA把復雜的顯卡包裝成了一個簡單的接口,基于CUDA能夠快速搭建神經網絡加速軟件框架,于是成為了人工智能開發者的首選,建立了龐大的開發者生態,現在英偉達正將其人工智能市場的成功經驗復制到智能汽車市場。
理想汽車CTO王凱曾坦言,理想汽車之所以選擇英偉達芯片,一個重要原因是英偉達的工具鏈非常穩定。廣汽埃安副總經理張雄同樣表示,開放生態是其選擇與英偉達合作的重要因素。“DRIVE Thor支持艙駕融合的理念讓我倍感興奮,這與埃安的設計思路不謀而合。DRIVE Thor的高算力、安全性和開放生態都是埃安非常看重的元素。”張雄說。
未來,英偉達會在智能汽車市場一騎絕塵嗎?時間會給出答案。
(責任編輯:殷俊紅)