Nvidia正在為高級(jí)自動(dòng)駕駛的車輛推出一個(gè)業(yè)界史無(wú)前例的2000 TOPS中央計(jì)算引擎。新處理器是否性能過(guò)剩了？此外，對(duì)于擔(dān)心AV安全的OEM來(lái)說(shuō)，處理能力是主要關(guān)注點(diǎn)嗎？

昨天，Nvidia發(fā)布了其最新的高級(jí)自動(dòng)駕駛中央計(jì)算引擎Drive Thor，該芯片由Grace CPU、Hopper GPU和下一代GPU組成，可提供2000TOPS算力。

對(duì)于正在開發(fā)下一代車載SoC的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手來(lái)說(shuō)，競(jìng)爭(zhēng)門檻再次提高。對(duì)于使用Nvidia Drive平臺(tái)的車廠來(lái)說(shuō)，Thor的引入讓他們得以一窺未來(lái)汽車的計(jì)算驅(qū)動(dòng)力量。

對(duì)于那些兜售“zonal架構(gòu)”的ECU供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，他們可以想象到一個(gè)未來(lái)場(chǎng)景，他們的ECU如何最終被Nvidia新中央計(jì)算引擎所取代。

Nvidia的Danny Shapiro（車載業(yè)務(wù)VP）表示，Thor將通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)化的集中式計(jì)算架構(gòu)，讓車廠能夠同時(shí)運(yùn)行高級(jí)自動(dòng)駕駛和車載信息娛樂（IVI）應(yīng)用的工作負(fù)載。

值得注意的是，一年前，Nvidia發(fā)布過(guò)另一款名為Drive Atlan的車載中央計(jì)算引擎。Atlan的算力為1000TOPS，當(dāng)時(shí)被Nvidia描述為“下一代自動(dòng)駕駛汽車車輪上的AI數(shù)據(jù)中心”。

在本次新聞發(fā)布會(huì)上，Shapiro說(shuō)：“Atlan，不再是了。我們把它換成了Drive Thor。Thor將提供兩倍的算力和吞吐量，以及新的功能和能力。但對(duì)車廠來(lái)說(shuō)他們開始生產(chǎn)的時(shí)間是相同的，2025年。”

目前尚不清楚Nvidia為何決定放棄Atlan。

AV安全

Shapiro說(shuō)，可以肯定的是，Nvidia在Thor中增加了更多的處理能力，因?yàn)閷?duì)“更安全”的需求日益增加。他解釋說(shuō):“自動(dòng)駕駛汽車是我們這個(gè)時(shí)代最復(fù)雜的計(jì)算挑戰(zhàn)之一。為了達(dá)到盡可能高的安全水平，我們需要多樣化和冗余的傳感器和算法，這需要大量的計(jì)算。汽車行業(yè)已經(jīng)意識(shí)到，汽車的計(jì)算性能越高，安全性就越高。”

Strategy Analytics的高級(jí)行業(yè)分析師安Angelos Lakrintis表示：“放棄了Atlan，Nvidia將遭遇挫折。Atlan原定于2024年生產(chǎn)，其1000TOPS的算力對(duì)于L3及以上的更高級(jí)別的自動(dòng)駕駛來(lái)說(shuō)是有意義的。”

Lakrintis說(shuō)，更令人不安的是這個(gè)新款芯片組“沒有公布制造或制程的日期”。“目前我們所知道的是，Thor基于Nvidia的統(tǒng)一架構(gòu)，增加了Grace CPU、Hopper GPU和Nvidia下一代GPU架構(gòu)的元素，性能是Atlan的兩倍。”

除此之外就沒什么了。

Lakrintis也認(rèn)為，Thor對(duì)車廠來(lái)說(shuō)可能是一款性能過(guò)剩的產(chǎn)品。“我們還不知道這個(gè)平臺(tái)的實(shí)際功耗，在自動(dòng)駕駛方面，TOPS并不總是衡量最佳性能的最佳方法。目前有許多ADAS平臺(tái)和L2功能，使用的功能只有Nvidia目前在Thor上推廣的四分之一。”

Thor的目標(biāo)市場(chǎng)？

Nvidia面臨的另一個(gè)大問題是Thor的目標(biāo)市場(chǎng)。

Nvidia公布的Thor目前唯一的客戶是Zeekr。Zeekr為其下一代產(chǎn)品線選擇了Thor，并于2025年開始生產(chǎn)。

Lakrintis懷疑中國(guó)的AV公司推動(dòng)了Thor平臺(tái)。他補(bǔ)充說(shuō)，舉個(gè)例子，“Zeekr將離開其長(zhǎng)期合作伙伴Mobileye，到2025年使用Nvidia的Thor。”

總體而言，Larkrintis認(rèn)為Mobileye會(huì)輸給Nvidia和Qualcomm。與此同時(shí)，擁有自研芯片的中國(guó)初創(chuàng)企業(yè)和硬件制造商正在加快自己的SoC設(shè)計(jì)。

事實(shí)上，許多OEM已經(jīng)在使用Nvidia的Drive平臺(tái)。IHS Markit汽車半導(dǎo)體研究高級(jí)首席分析師Phil Amsrud幾個(gè)月前表示，領(lǐng)先的OEM“已經(jīng)有大量的時(shí)間來(lái)研究Nvidia的中央大腦GPU/CPU解決方案，他們開始接受它作為一種前進(jìn)的方式。”事實(shí)上，車廠現(xiàn)在正在開發(fā)自己的Drive軟件。Amsrud表示，最有可能的情況是，“他們不會(huì)回到”汽車芯片市場(chǎng)的傳統(tǒng)供應(yīng)商那里。

目前還不清楚OEM多久后會(huì)需要Thor。Shapiro表示，鑒于Nvidia Drive是一個(gè)可擴(kuò)展的平臺(tái)，“我們的客戶將能夠根據(jù)他們的需求選擇合適的性能水平，但它絕對(duì)會(huì)擴(kuò)展到完全自動(dòng)駕駛。”

Shapiro強(qiáng)調(diào)，Thor可以同時(shí)處理AV和IVI任務(wù)。“我們有多實(shí)例GPU和我們的NVLink（Nvidia最新的芯片互連技術(shù)），可以讓處理器運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，內(nèi)置到Thor中。”他聲稱，這允許客戶“在特定領(lǐng)域的受控環(huán)境中運(yùn)行AV和IVI應(yīng)用”。“時(shí)間不是問題；對(duì)于安全關(guān)鍵型應(yīng)用來(lái)說(shuō)，中斷將不再是問題。”

ECU的整合

Nvidia希望通過(guò)Thor整合ECU，此舉可以降低復(fù)雜性、車輛重量和功耗。但我們尚不清楚這將節(jié)省多少成本。

Shapiro說(shuō)：“基本上，我們正在把幾個(gè)ECU縮減為一個(gè)。”雖然他拒絕透露將替換掉哪些ECU，但可以通過(guò)減少組件數(shù)量和線束來(lái)節(jié)省成本，從而減少重量，同時(shí)“降低整體能耗”。

Shapiro補(bǔ)充說(shuō)，這將“允許一次軟件更新就為所有這些ECU提供新功能和新能力”。

分析師仍持懷疑態(tài)度。Lakrintis表示：“自動(dòng)駕駛和IVI軟件堆棧同時(shí)運(yùn)行，這在汽車行業(yè)是聞所未聞的。”

他補(bǔ)充說(shuō)：“如果Nvidia能將自動(dòng)駕駛和IVI結(jié)合在一起，這對(duì)車廠來(lái)說(shuō)將是一筆劃算的交易，因?yàn)樗婕暗狡脚_(tái)封裝和降本。”然而，他警告稱，“從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這將帶來(lái)其他影響。在一個(gè)平臺(tái)下運(yùn)行安全關(guān)鍵任務(wù)和非安全關(guān)鍵任務(wù)并不總是最佳實(shí)踐或好主意。ADAS、自動(dòng)駕駛和信息娛樂分開是有原因的，這可以歸結(jié)為系統(tǒng)的冗余和容錯(cuò)能力。”

車載網(wǎng)絡(luò)？

隨著車廠搭載越來(lái)越多的傳感器，他們可能會(huì)想知道如何將強(qiáng)大的Thor與車輛設(shè)備連接起來(lái)。是否有足夠的車載網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)？

Strategy Analytics預(yù)測(cè)，以太網(wǎng)將標(biāo)準(zhǔn)化20Gbps的光纖，最終將發(fā)展到48Gbps。然而，這似乎還不足以滿足裝載傳感器的完全自動(dòng)駕駛車輛的需求。

當(dāng)被問及Nvidia的戰(zhàn)略時(shí)，Nvidia表示，計(jì)劃利用其ConnectX智能網(wǎng)絡(luò)接口卡連接到以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)適配器，最高可達(dá)400G。SmartNICs提供先進(jìn)的硬件卸載和加速功能。

Shapiro說(shuō)：“我們的架構(gòu)是可擴(kuò)展的。Drive Thor超級(jí)芯片可以處理350Gbps，當(dāng)與ConnectX網(wǎng)絡(luò)解決方案結(jié)合時(shí)，吞吐量增加到500Gbps。”他補(bǔ)充說(shuō)：“作為參考，一臺(tái)每像素12位的8MP相機(jī)，以30fps速度運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)生約3Gbps。”

盡管自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的處理能力繼續(xù)攀升，但無(wú)人駕駛汽車在2020年和2021年上路的樂觀預(yù)測(cè)卻未能實(shí)現(xiàn)。Shapiro說(shuō)，由于安全至上，“在我們確保這些車輛真正安全之前，沒人真的準(zhǔn)備好將這些車輛投放到道路上。”他補(bǔ)充說(shuō)，自動(dòng)駕駛汽車的安全性需要智能算法。

他補(bǔ)充說(shuō)，新的ODD（operational design domains）“正在增加，工程也在全力推進(jìn)”。“其中一些更高端的功能正在轉(zhuǎn)移到我們今天可以上路的車輛上。”

他補(bǔ)充說(shuō)，目前已有L2以上的系統(tǒng)，雖然不是完全無(wú)人駕駛，但通過(guò)軟件更新進(jìn)行了增強(qiáng)。“我們?cè)谥袊?guó)看到了很多這樣的情況，已經(jīng)銷售的量產(chǎn)車輛上安裝了完整的傳感器套件，由軟件驅(qū)動(dòng)，未來(lái)將實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛操作。”

Nvidia在AV市場(chǎng)上保持著無(wú)可爭(zhēng)議的領(lǐng)先地位，這主要得益于Nvidia Drive平臺(tái)上的SoC提供的強(qiáng)大處理能力。然而，在追求超級(jí)芯片的榮耀時(shí)，Nvidia可能錯(cuò)過(guò)了一個(gè)更大的L2和L3汽車消費(fèi)市場(chǎng)，這兩類汽車可能配備更少的花哨設(shè)備，但功耗和成本更低。