自动驾驶芯片的算力焦虑，“存算一体”能解决吗？

        自动驾驶芯片，越来越「热闹」了。

近年来，自动驾驶的普及以肉眼可见的速度加快，根据1月12日工信部数据，2021年新能源汽车销售352.1万辆，其中搭载组合辅助驾驶系统的乘用车新车市场占比达到20%。而两年前，L2级辅助驾驶的渗透率仅为3.3%。

相伴而生的，是汽车「大脑」自动驾驶AI芯片的竞争加剧。

英伟达、英特尔等老牌芯片企业早就瞄准了这一赛道，特斯拉、蔚来、小鹏等车企，黑芝麻、地平线、芯驰科技、寒武纪、后摩智能等国内芯片厂商也都纷纷入局。

比如，蔚来汽车有自研芯片的计划；高通去年宣布和宝马合作，2025年使用高通骁龙Ride自动驾驶平台；初创公司有的直接聚焦在自动驾驶上，也有的业务范围更广，覆盖自动驾驶、智能座舱、中央网关、高可靠MCU等；收购、合作等关系网也在不断变动，这一战场的发令枪已经拉响了。

然而，与常见的数据中心AI芯片不同，应用于汽车场景的AI芯片，在算力、功耗、性能方面都提出了更极端的要求。

在摩尔定律逐渐失效、“存储墙”问题日益凸显的当下，汽车AI芯片到底需要提供多大算力？何种路径才是突破摩尔定律的存储墙壁垒的最接近落地方法？面对山头林立、秩序井然的芯片市场，初创公司的市场机遇和差异化优势又是什么？

「存算一体」也许是个值得研究的答案。

01. 一笔取舍账，自动驾驶需要多少算力

过去几年中，用于衡量一款自动驾驶芯片最直接的标准之一，就是算力高低。

自动驾驶级别越高时，产生的数据越多，对芯片的算力要求也就越高。

2014年时，最早应用mobilesye的第一代EyeQ芯片，算力只有0.256TOPS；2015年，就已有专门面向自动驾驶的平台，每年要迭代1-2次；英伟达也预告将在2025年上市1000T算力的Atlan芯片。

算力的不断提升，是否意味着自动驾驶的需求已经得到了满足，自动驾驶玩家们可以跑出算力焦虑了？

远还没有。

一方面，大算力也意味着更高的成本。实际上在现有的自动驾驶芯片中，单片算力很难满足高级别自动驾驶的需求，车企或自动驾驶企业多会采取“堆料”的方式，用芯片数量的增加来实现大算力。成本的增加不可避免，难以推动自动驾驶技术的规模化应用，车企也很难实现技术和商业的平衡。

另一方面，除了对算力需求高，智能驾驶场景也对芯片的功耗和散热有很高的要求。服务于丰田的创业者Amnon Shashua曾在多个场合表示过，效率比算力更重要。具体解释，算力、功耗、成本就像是一个三角架构，一角的增减要用另一角来填补才行。

除此之外，「算力」并不真正代表着「性能」。

1000Tops的芯片参数，并不意味着这块芯片在实际应用中能够发挥出1000Tops的真实性能。

在当前的冯·诺伊曼架构当中，内存系统的性能提升速度大幅落后于处理器的性能提升速度，有限的内存带宽无法保证数据高速传输，形成了一道“存储墙”。

一方面，大量的计算单元受限于带宽的限制，无法发挥作用，造成算力利用率很低；另一方面，数据来回传输又会产生巨大功耗，进一步加大汽车电动化大潮下的里程焦虑。

因此，仅仅简单用算力高低来评估，远远达不到自动驾驶的需求。

汽车AI芯片不仅需要大算力，更要有实际利用率的大算力，而且能够保障低功耗、低延迟以及可承受的成本。

02. 存算一体，金字塔从头建起

为了解决“存储墙”问题，当前业内主要有三种方案：

用GDDR 或HBM来解决存储墙问题的冯·诺依曼架构策略；算法和芯片高度绑定在一起的DSA方案；以及存算一体的方案。

03. 摘取「高挂的果实」

最近几年，在缺芯的时代背景下，随着政策支持的不断加码，我们看到国内半导体产业迎来了发展的良机。芯片的“国产替代”已经在很多细分领域取得了进展，深受资本市场青睐。

今年5月大算力存算一体芯片宣布点亮，对于后摩智能来说，离摘取「高挂的果实」已经越来越近了。

传统高算力芯片山头林立，后来者想要在现有赛道上实现超越，确实是充满挑战的。

但随着HBM等昂贵方案的不断的提出，冯·诺伊曼架构的最后一丝红利已经被榨干，市场迫切地需要新架构、新出路。

在AI算法快速迭代，摩尔定律逐渐失效的当下，我们期待看到越来越多像后摩智能这样愿意投身于基础创新的芯片创企，不断推进产业走向下一个时代。