地平線造芯:量產(chǎn)后要在三年決勝期內(nèi)躋身前二
摘要: 如果把智能汽車比作“四個輪子上的計算機(jī)”,那么AI芯片無疑是這臺計算機(jī)的“大腦”。芯片公司“地平線”正在做的事——便是為車企打造智能汽車時代的“大腦”。這引發(fā)了資本的廣泛追捧。
如果把智能汽車比作“四個輪子上的計算機(jī)”,那么ai芯片無疑是這臺計算機(jī)的“大腦”。

芯片公司“地平線”正在做的事——便是為車企打造智能汽車時代的“大腦”。
這引發(fā)了資本的廣泛追捧。12月22日,地平線宣布啟動總額預(yù)計超過7億美金的C輪融資,目前已完成由五源資本(原晨興資本)、高瓴創(chuàng)投、今日資本聯(lián)合領(lǐng)投的C1輪1.5億美金融資,參與本輪融資的其他機(jī)構(gòu)包括 Neumann Advisors、國泰君安國際和 KTB,后續(xù)將有更多戰(zhàn)略投資人和國際級機(jī)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)資本加入。
地平線方面表示,此輪融資將主要用于加速地平線車載人工智能芯片和智能駕駛解決方案的研發(fā)和商業(yè)化進(jìn)程,以及建設(shè)合作伙伴生態(tài)。
聚焦賽道“智能汽車”
地平線所聚焦的車載AI芯片,處于AI技術(shù)革命和汽車產(chǎn)業(yè)革命的交匯點(diǎn)上。
繼PC和手機(jī)之后,智能網(wǎng)聯(lián)汽車被寄希望于引領(lǐng)科技史上的第三次智能化浪潮。據(jù)麥肯錫測算,到2025年,人工智能將為全球整車廠商創(chuàng)造約2150億美元的年度收益,相當(dāng)于整個汽車產(chǎn)業(yè)稅前利潤的9個百分點(diǎn),或是過去7年里1.3%的年平均生產(chǎn)力增長率。
美國知名投資者Carl Icahn在致蘋果CEO蒂姆·庫克的信中也指出,未來新車的潛在市場規(guī)模高達(dá)1.6萬億美元,是智能手機(jī)的四倍之多;考慮到自動駕駛徹底解放通勤者的時間,汽車及車載服務(wù)將變得更具戰(zhàn)略價值,甚至足以“改變世界”。
如此龐大的市場空間和足夠高頻、高黏性的消費(fèi)場景,吸引了蘋果、亞馬遜、谷歌、百度等一批科技巨頭跨界進(jìn)入汽車產(chǎn)業(yè),展開布局;大量IT科技界人才組建創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊,押注智能汽車未來廣闊的機(jī)遇。與此同時,2020年的資本市場也發(fā)生了兩大標(biāo)志性事件:智能電動汽車“領(lǐng)頭羊”特斯拉市值超越全球銷量第一的車企豐田,AI芯片的“先行者”英偉達(dá)市值超越昔日芯片巨頭英特爾。企業(yè)家和投資者對價值做出投票,昭示科技創(chuàng)新迎來時代性的拐點(diǎn)。
此前,吉利控股董事長李書福曾用 “四個輪子加幾個沙發(fā)”來形容汽車,那么,現(xiàn)下群雄角逐的智能汽車會是什么?
隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車趨勢的不斷深化,傳統(tǒng)分布式電子電氣架構(gòu)算力小而分散、復(fù)雜度高的缺陷愈加突顯,難以適應(yīng)“軟件定義汽車”的需要。這要求汽車電子電氣架構(gòu)逐步向集中化發(fā)展,由ECU(電子控制單元)集成升級為DCU(域控制器)、乃至車載中央計算平臺,提供更強(qiáng)算力,簡化內(nèi)部結(jié)構(gòu),支持豐富軟件功能的迭代升級。屆時,軟件和汽車電子部件在汽車產(chǎn)業(yè)價值鏈中的地位將顯著提升。
地平線創(chuàng)始人兼CEO余凱一言概之:“未來的智能汽車就是一臺四個輪子上的超級計算機(jī),其中最核心的器件就是車載AI芯片,相當(dāng)于智能汽車的數(shù)字發(fā)動機(jī)?!?/p>
據(jù)測算,預(yù)計到2030年,每輛汽車的車載AI芯片平均售價將達(dá)1000美元,車載AI芯片市場的整體規(guī)模將達(dá)到1000億美元,成為半導(dǎo)體行業(yè)最大的單一市場。
然而,當(dāng)前制約智能汽車發(fā)展的核心瓶頸是車載AI芯片的算力不足。據(jù)羅蘭貝格測算,在L1至L3級自動駕駛階段,汽車的算力需求大約為2.5TOPS(Tera Operations Per Second,1TOPS代表處理器每秒鐘可進(jìn)行一萬億次操作);而到L4級/L5級自動駕駛,算力需求分別達(dá)到24TOPS和320TOPS,呈指數(shù)級增長。作為汽車智能化的基石,車載AI芯片已經(jīng)成為決定競爭勝負(fù)最重要的籌碼。
特斯拉、英偉達(dá)和Mobileye的車載AI芯片技術(shù)目前暫居領(lǐng)先,但仍難以妥善地兼顧各項(xiàng)特性:不僅要支撐汽車處理大量數(shù)據(jù),還需要把功耗控制在合理范圍內(nèi),要確保有足夠的安全性和可靠性,應(yīng)對工況惡劣、系統(tǒng)故障、黑客入侵等情況。余凱認(rèn)為,自動駕駛芯片在性能、可靠性、實(shí)時性、功耗效率以及算法等方面都提出了人工智能行業(yè)應(yīng)用中最高標(biāo)準(zhǔn)的要求,堪稱“人工智能的珠穆朗瑪峰”。 也正因如此, 車載AI芯片成為中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展尤其需要突破的桎梏。一方面,在產(chǎn)業(yè)變革期,本土企業(yè)若能對底層芯片技術(shù)實(shí)現(xiàn)自主可控,將使中國在全球汽車產(chǎn)業(yè)價值鏈上占據(jù)有利位置。此外,近年來國際貿(mào)易摩擦的升級,芯片遭遇嚴(yán)重“封鎖”,加之疫情持續(xù)蔓延,供應(yīng)鏈并不穩(wěn)定,加快建立完整的國產(chǎn)芯片供應(yīng)體系顯得勢在必行。
2015年,還在百度深度學(xué)習(xí)研究院擔(dān)任常務(wù)副院長的余凱也意識到,人工智能真正要發(fā)生革命性的力量,撬動的點(diǎn)不在軟件,而在新的處理器架構(gòu)。底層的計算效率跟功耗不夠,上層再怎么努力都沒用。
然而百度作為軟件公司,很難為之做出大量投入。余凱對財經(jīng)網(wǎng)汽車表示,自己看到這些機(jī)遇和挑戰(zhàn)后,選擇“出走”百度,在2015年7月創(chuàng)立了北京地平線機(jī)器人技術(shù)研發(fā)有限公司,開始面向智能汽車等場景研發(fā)邊緣人工智能芯片及解決方案。這也使其成為國內(nèi)外最早進(jìn)軍汽車AI芯片的公司之一。
前裝量產(chǎn)“靴子落地”
公司成立之后,芯片的研發(fā)和量產(chǎn)就需提上日程。
長期研究機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的余凱認(rèn)為,人工智能芯片的本質(zhì)并不是硬件,而是軟硬結(jié)合的載體。英偉達(dá)和Mobileye之所以在車載AI芯片中占據(jù)領(lǐng)跑地位,正是因?yàn)閮杉夜緦I算法和計算架構(gòu)充分結(jié)合,進(jìn)行協(xié)同設(shè)計。應(yīng)用場景決定算法,算法定義芯片,軟硬件協(xié)同設(shè)計,將是人工智能時代的新定律。如果AI芯片企業(yè)只做硬件不做軟件,“那給客戶交付的就是一塊石頭”。
因此,公司成立之初,余凱便為地平線確立了軟硬結(jié)合的發(fā)展思路,設(shè)計和開發(fā)高性能、低成本、低功耗的邊緣人工智能芯片及算法,以Tier 2供應(yīng)商和“產(chǎn)業(yè)賦能者”的角色,向Tier 1供應(yīng)商和整車廠提供高效能的邊緣AI芯片、開放易用的工具鏈、算法模型樣例和技術(shù)支持服務(wù)。
2015年9月,地平線啟動了人工智能專用計算架構(gòu)BPU的研發(fā),并持續(xù)迭代。基于這一架構(gòu),地平線已經(jīng)形成了面向智能汽車的征程系列芯片和面向AIoT應(yīng)用的旭日系列芯片兩條產(chǎn)品線,以及天工開物AI開發(fā)平臺和Matrix自動駕駛計算平臺。
2019年8月,地平線宣布征程2芯片實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),成為首款車規(guī)級的量產(chǎn)AI芯片。據(jù)官方介紹,征程2符合AEC-Q100的車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn),具備超4TOPS的等效算力,典型功耗僅為2W,并且每TOPS的算力可以處理的幀數(shù)可達(dá)同等算力GPU的10倍以上??蓾M足ADAS、視覺感知、動態(tài)高精地圖、多模態(tài)交互等多種功能。
與此同時,地平線還得到了諸多投資機(jī)構(gòu)、半導(dǎo)體廠商和汽車制造商的青睞。2017年10月,該公司宣布獲得由英特爾領(lǐng)投、總額近億美元的A+輪融資,此外還將借助英特爾在CPU、FPGA、5G等方面的積累,加快車載AI芯片的研發(fā);2019年2月,又獲得了由SK中國、SK海力士等聯(lián)合領(lǐng)投的B輪融資。同時拿下英特爾、SK海力士兩大半導(dǎo)體巨頭的投資,使地平線提升資金實(shí)力之余,爭取到了行業(yè)優(yōu)勢資源的支持。
有了前期技術(shù)和資金的積淀,2020年成為地平線車載AI芯片前裝量產(chǎn)的元年。這家創(chuàng)業(yè)不到5年時間的芯片公司初步具備自我造血的能力。 2020年3月,長安汽車發(fā)布了主力新品UNI-T。該車型搭載了長安汽車和地平線聯(lián)合開發(fā)的智能駕駛艙NPU計算平臺,內(nèi)置地平線征程2芯片。作為首款搭載國產(chǎn)AI芯片的智能汽車,長安UNI-T基于地平線的芯片和算法,具備視線亮屏、分心提醒、疲勞監(jiān)測、唇語識別、智能語音等智能座艙功能。
銷量數(shù)據(jù)顯示,UNI-T自6月正式上市以來,連續(xù)五個月銷量破萬,獲得市場認(rèn)可的同時也帶動了地平線芯片出貨量的增長。對地平線而言,此次合作不僅突破了車規(guī)級的技術(shù)門檻,更重要的是跨過了車企信任的“心理門檻”。地平線市場拓展與戰(zhàn)略規(guī)劃副總裁李星宇表示,與長安的合作跑通,意味著地平線通過了嚴(yán)格的質(zhì)量測試認(rèn)證,具備了供應(yīng)商資格,與其他車企的合作會因此變得更為順暢。
今年9月上市的A級純電SUV奇瑞螞蟻也搭載了基于地平線征程2芯片的智能駕駛解決方案,實(shí)現(xiàn)了L2+級自動駕駛。地平線告訴財經(jīng)網(wǎng)汽車,包括上述兩款車型在內(nèi),2020年已經(jīng)有6款搭載其AI芯片的車型發(fā)布,其中4款為智能座艙車型,2款為ADAS功能車型。
在近期舉辦的媒體溝通會上,地平線副總裁兼智能駕駛產(chǎn)品線總經(jīng)理張玉峰表示,公司之所以能夠在五年內(nèi)達(dá)成前裝量產(chǎn),首先得益于自身的技術(shù)實(shí)力和軟硬結(jié)合、協(xié)同優(yōu)化的策略,從而打造出性價比和能效比更高的產(chǎn)品;其次是服務(wù)能力和開放共贏。
余凱也強(qiáng)調(diào)了開放賦能的理念,希望讓客戶和行業(yè)玩家能夠自己具備能力迭代軟件算法,打造差異化的功能和體驗(yàn);同時公司也會堅持做標(biāo)準(zhǔn)化的部分,覆蓋從芯片到核心感知等。
李星宇則指出,在汽車供應(yīng)鏈,地平線跟客戶不是簡單的買賣關(guān)系,而是協(xié)同關(guān)系。因?yàn)椤败浖x汽車”的創(chuàng)新無法割裂地進(jìn)行,數(shù)據(jù)驅(qū)動的軟件迭代沒有終點(diǎn),需要跟客戶一起去定義和打磨整個軟硬件。整車廠和有軟件能力的芯片公司形成直接戰(zhàn)略合作,成為智能汽車時代新的合作范式。
一名來自主機(jī)廠的從業(yè)者也告訴財經(jīng)網(wǎng)汽車,Mobileye和英偉達(dá)在合作條款、技術(shù)支持方面要求往往更為苛刻,服務(wù)響應(yīng)速度相對較慢;而地平線立足中國市場,具備更多的本土化優(yōu)勢,溝通合作成本更低。
據(jù)地平線透露,其車載AI芯片已簽下超過20個前裝定點(diǎn)合同,另有超過50個進(jìn)行中的合作項(xiàng)目。目前,公司已經(jīng)同奧迪、一汽紅旗、上汽集團(tuán)、廣汽集團(tuán)、長安汽車、比亞迪、理想汽車、長城汽車等車廠,博世、大陸、佛吉亞等Tier 1廠商達(dá)成深度合作,初步建成了覆蓋智能駕駛和智能座艙的智能汽車芯片的開放生態(tài)。
征程2大規(guī)模商業(yè)化的同時,地平線在2020年9月發(fā)布了新一代車規(guī)級AI芯片征程3。第三代芯片基于BPU2.0架構(gòu)開發(fā),算力為5TOPS,典型功耗為2.5W。發(fā)布會上,該公司還與廣汽集團(tuán)聯(lián)合發(fā)布了定制版本的征程3,支持廣汽量產(chǎn)車型實(shí)現(xiàn)智能駕駛和智能座艙的相關(guān)功能。 2021年,地平線還將發(fā)布對標(biāo)特斯拉FSD、面向高級別自動駕駛的征程5芯片,算力將達(dá)到96TOPS,支持16路攝像頭,功能安全開發(fā)流程按ASIL B(D)打造。搭載征程5的自動駕駛計算平臺將具備192-384TOPS算力,可支持L3-L4級自動駕駛,現(xiàn)已獲得車型定點(diǎn)。
根據(jù)地平線的芯片研發(fā)路線圖,未來還將發(fā)布征程6芯片,打造車載中央計算平臺,滿足L4級及以上自動駕駛的需求。
地平線方面向財經(jīng)網(wǎng)汽車表示,截至2020年11月,征程系列芯片的前裝裝車量已經(jīng)超過10萬片,預(yù)計全年能夠?qū)崿F(xiàn)約16萬片的出貨量。明年這一數(shù)字將超過百萬片,2022年達(dá)到200萬片,到2025年計劃拿下國內(nèi)智能汽車芯片市場60%的份額。
資金幫扶“后浪崛起”
要完成上述目標(biāo),資金的支持不可或缺。
臨近年關(guān),地平線宣布啟動總額超7億美金的C輪融資。本輪融資將用于加速車載芯片和智能駕駛解決方案的研發(fā)和商業(yè)化,尤其是征程5的開發(fā)和量產(chǎn)。值得一提的是,這一輪融資中不乏產(chǎn)業(yè)資本加入,一定程度也證明了地平線構(gòu)建的生態(tài)鏈獲得了行業(yè)認(rèn)可。
據(jù)《晚點(diǎn)LatePost》報道,地平線2020年營收為2億—2.3億元,其中70%來自向車廠提供芯片等產(chǎn)品的收入,客戶包括長安、一汽和理想汽車等。地平線以投前35億美元的估值推進(jìn)這輪融資,相比2019年完成B輪融資時的估值(30億美元)上漲了17%。完成全部融資后,公司還考慮于2021年下半年赴科創(chuàng)板上市。
對于上市一事,地平線向財經(jīng)網(wǎng)汽車表示,上市并非目的,只是階段性的結(jié)果,公司更關(guān)注能夠持續(xù)創(chuàng)造價值。
此外,有投資人認(rèn)為,車載AI芯片開發(fā)難度大,周期長。接下來如果要研發(fā)車廠需求更大、技術(shù)要求更高的芯片,還需要投入更多資金,有較大的不確定性。
余凱在接受采訪時也坦陳,國內(nèi)芯片的生產(chǎn)制造還依賴于代工生產(chǎn),國產(chǎn)制造在工藝方面仍需要朝著更精細(xì)的納米制程演進(jìn),需要將缺陷率控制到足夠低的水平。此外,車規(guī)級對于AI芯片的工藝提出更高要求,這要求芯片廠商對芯片在各種極端環(huán)境中的表現(xiàn)嚴(yán)格把控。
如今,Mobileye的EyeQ系列芯片和英偉達(dá)的NVIDIA DRIVE車載計算平臺已經(jīng)進(jìn)入中國市場并綁定了一批合作廠商,尤其是在ADAS和自動駕駛領(lǐng)域。例如理想汽車雖然在智能座艙方面采購地平線的方案,但在自動駕駛技術(shù)上采用英偉達(dá)的計算平臺。
一名投資界人士告訴財經(jīng)網(wǎng)汽車,目前本土的芯片企業(yè)大多數(shù)落地于智能座艙;當(dāng)事關(guān)安全性、可靠性要求更高的汽車底盤和自動駕駛時,發(fā)展成熟的國外供應(yīng)商仍是主機(jī)廠的首選。 針對自動駕駛芯片落地受限的現(xiàn)狀,羅蘭貝格指出,座艙應(yīng)用場景和芯片性能要求相對明晰,并且消費(fèi)電子級芯片可滿足座艙現(xiàn)有場景需求,較容易實(shí)現(xiàn)低成本商業(yè)化開發(fā);而自動駕駛技術(shù)路線尚不成熟,其AI算法所要求的芯片性能遠(yuǎn)高于消費(fèi)電子芯片的能力,因而玩家在自身技術(shù)路線選擇下一般進(jìn)行高成本、小規(guī)模開發(fā)應(yīng)用。
隨著車載芯片市場價格競爭日趨激烈,中信證券研究部認(rèn)為,如果國外廠商在未來壓縮收益率空間,本土廠商可能會面臨較大的壓力。 目前,ADAS行業(yè)中的國外廠商均保持較高的利潤率,例如Mobileye在2017年被收購前的毛利率約為70%,凈利潤率接近30%。而我國企業(yè)整體毛利率相對較低,其中地平線2019年的毛利率只有24%。
還有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,AI芯片需要和算法結(jié)合去布置架構(gòu),需要考慮算力要求和可編程靈活性。而自動駕駛算法有不確定性,迭代速度快,企業(yè)如果押題失準(zhǔn),那芯片性能將大打折扣。
針對這一問題,地平線提出了名為MAPS (MeanAccuracy-guaranteed Processing Speed)的AI芯片性能評測方法,在關(guān)注能效和算力的提升之余,兼顧算法模型的動態(tài)發(fā)展,確保芯片設(shè)計與算法演進(jìn)潮流相一致。
雖然面臨一系列的挑戰(zhàn),地平線仍具備競爭突圍的差異化優(yōu)勢。中信證券研究部指出,地平線的優(yōu)勢是核心技術(shù)自主可控,計算平臺開放性適中。相比之下,Mobileye“黑箱子式”的封閉方案限制了車企在研發(fā)過程中功能集成的要求,英偉達(dá)方案開放度過高又不適用于軟件能力偏弱的傳統(tǒng)車企。另外,地平線的本土化服務(wù)能力也有利于和國外廠商展開競爭。整體而言,地平線有望成為Mobileye在中國市場最有力的競爭對手。
招銀國際研究部白毅陽對財經(jīng)網(wǎng)汽車表示,征程系列芯片在ADAS上還是比較具備競爭力的。相比Mobileye的EyeQ5和英偉達(dá)的DriveXavier,征程的算力很難應(yīng)用到全棧自動駕駛上,更多是用在視覺識別及融合等方面,應(yīng)用場景比較細(xì)分。短期內(nèi)車企前裝量產(chǎn)會集中在ADAS的特定功能,特別是泊車輔助、車道偏離預(yù)警等方面,這給了地平線非常好的發(fā)展空間。自動駕駛大規(guī)模量產(chǎn)需要很長時間的驗(yàn)證周期,從這個意義上,地平線前些年的積累正在轉(zhuǎn)變成優(yōu)勢。目前AI芯片制程工藝集中在11-28nm,國內(nèi)完全有能力自主生產(chǎn),自動駕駛時代的到來給AI芯片提供了全新的發(fā)展機(jī)遇。相信這個大蛋糕的出現(xiàn)會吸引到更多企業(yè)、投資人以及政府的支持。
此外,今年以來汽車供應(yīng)鏈?zhǔn)芤咔橛绊懺馐芸简?yàn),疊加智能汽車轉(zhuǎn)型為本土企業(yè)帶來彎道超車的機(jī)會,自主品牌更傾向于選擇優(yōu)質(zhì)的國產(chǎn)芯片廠商,這為地平線擴(kuò)張市場創(chuàng)造了機(jī)遇。
余凱認(rèn)為,PC和智能手機(jī)時代的歷史已經(jīng)證明,底層芯片的競爭通常是贏者通吃,并且會比終端消費(fèi)者品牌的競爭更早結(jié)束。智能汽車時代也將出現(xiàn)相同的趨勢。2020年是車規(guī)級芯片企業(yè)拿到競賽入場券的最后一年。預(yù)計到2023年,智能汽車芯片行業(yè)的競爭就會結(jié)束。如果不拿到市場競爭的前兩名,那基本意味著出局。而能夠在中國市場取得領(lǐng)先優(yōu)勢,就意味著在國際市場上也將領(lǐng)先。
在取得前裝量產(chǎn)這一“入場券”后,余凱向財經(jīng)網(wǎng)汽車表示,未來三年,地平線的主戰(zhàn)場在中國,一定要把市場份額的前兩名拿回來。
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