智驾芯片“性价比之王”凭何抢滩增量市场？
来源:高工智能汽车发布时间:2023-03-23748浏览
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未来几年，智能驾驶功能将进入跨越式升级的阶段，同时L2将快速普及，L2+进入集中放量的阶段。包括自动泊车 (APA)、家庭区域记忆泊车 (HAVP)、交通拥堵辅助 (TJA)、高速辅助驾驶 (HWA)、自动辅助导航驾驶 (NOA) 等在内的功能已为普通车主耳熟能详的词汇，也意味着整个ADAS市场将迎来更多的发展机遇。高工智能汽车研究院数据来看，2022年度中国市场（不含进出口）乘用车前装标配搭载辅助驾驶（L0-L2）首次突破千万辆规模，其中L2级辅助驾驶（含L2+）前装标配交付585.99万辆，同比增长61.66%。其中，NOA（L2+）功能在中国市场已经进入标配的高增长周期。NOA前装标配搭载交付达到21.22万辆，同比增长接近80%。预计2025年，NOA（含城区）前装标配搭载量将超过380万辆，前装搭载率将超过17%。另一方面，新能源车基本「标配」智能驾驶功能，甚至 10-20 万的主流车型也开始纷纷“尝鲜”智驾体验。其中，NOA搭载的车型配置价格还在不断下滑，例如第三代荣威、博越L等车型，正在把NOA的配置拉至15万元价格区间。这种情况下，芯片并不需要过高的算力，但需要满足L2-L2+级别自动驾驶系统安全性和算力要求的同时，在成本、能效方面都具备明显优势。
对于主机厂而言，成本依然是最敏感的话题。因此对于智能驾驶系统方案商而言，吃下更多市场份额的关键便是用一套足够低价的方案实现性能足够强的系统。“现阶段一些车企想要的产品是，用更便宜的中低算力平台，配少一些传感器，实现高端车型同样的体验，因此TDA4已成为多家企业的首选。”一位业内人士表示。
目前，每天都有超过150M颗搭载了TI的ADAS处理器的汽车在路上行驶。包括上汽、吉利、长城、一汽、广汽等国内主流的主机厂都有基于TDA4的项目正在开发或者已经量产。而TDA4之所以能够在泊车或者行泊一体方案中被众多车企/供应商选择的原因在于，其在能够提供高性能处理能力的前提下，成本又极具性价比，客户可通过传感器复用来实现整体BOM的大幅缩减。即使是算力仅有8TOPS，但由于其采用了多核异构的结构，配有包括Cortex A72/Cortex R5F/DSP/MMA等在内的不同类型处理器，由对应的核或者加速器处理不同的任务，因此在算力、功能安全方面均能满足L2+级ADAS系统的需求。值得一提的是，TI作为在车载处理器这一领域耕耘多年的公司，不管是芯片功能安全性，售后保障性或者开发支持上都有着非常完备的体系，且完全免费开放。TDA4中集成了众多的功能IP，且完全开放给客户自由开发。然而，单纯地将各类IP集合在一起是无法实现高性能运算的，其中还涉及总线的带宽效率，内部cache，RAM等memory的大小选择以及配置等。得益于TI在DSP以及处理器上多年的积累，其创新式地采用了深度学习加速器MMA，完全自由的矩阵运算，而并非专用的ASIC电路。前者是设计出一个能够运行绝大多数运算的通用型加速器，而后者是被运算定义的芯片，两者在自由度上存在根本区别。对于前者，客户可以自由的在上面部署自己的深度学习模型以及算法，无需受限于算法架构或者芯片厂商。这一点也正好可以契合智能驾驶领域快速更新快速迭代的用户需求。例如，方案商可以利用TDA4系列芯片可扩展的优势，按需定制智能驾驶方案，以支持不同复杂程度的应用。将HWP和AVP集成在一个计算平台当中，系统的架构将会更加精简，同时在成本上节省一大截，更具市场竞争力。另外，其在后期升级维护时也将更加方便。两项功能的升级仅需一次OTA，减少前后环节的重复步骤，有效提升使用效率。“未来的市场天花板不应该是算力或者处理能力大小，因为其实各家芯片厂商理论上都可以通过堆叠加速器IP来实现数字上的提升。真正的天花板在于，芯片厂商如何根据市场需求设计出一款与市场匹配的芯片。供应商们又如何在可控或者最低的成本内，设计出一个让用户满意的产品，而不去进行一味的算力焦虑。针对汽车ADAS的处理，我们更倾向于将一颗芯片的性能充分设计，充分挖掘，实现更具性价比的解决方案，专注于提供能够为客户带来实际效益的产品。”TI中国区技术支持总监师英表示。
随着汽车电子电气架构由分布式向集中式演进，行泊一体无疑成为了行业的热门话题。需要强调的是，该产品要大规模普及，10-20万价格区间车型的搭载占据了极其重要的作用。根据《高工智能汽车研究院》数据预测，未来三年释放行泊一体市场空间约为1000万辆。其中，10-20万价格区间主打入门及中端车型将是市场的主力，市场空间巨大。目前来看，主打入门及中端车型的轻量级行泊一体方案大多数采用的是单或双TDA4, 外部MCU, SOC+TDA4等的芯片组合。其中，TDA4可以提供出色的性能和超高性价比，不少自动驾驶公司都是基于TDA4芯片开发行泊一体方案。例如，在某个双TDA4芯片的11V5R12USS 行泊一体化解决方案中，行车方面可实现盲区检测 (BSD)、开门预警 (DOW)、车道偏离预警 (LCW)、前向碰撞预警 (FCW)、只能远光灯控制 (IHC)、前方穿行预警 (FCTA)、后方穿行预警 (RCTA)、后方碰撞预警 (RCW)、自适应巡航 (ACC)、车道保持辅助 (LKA)、手动变道 (PLC)、交通拥堵辅助 (TJA)、高速辅助驾驶 (HWA)、自动紧急制动 (AEB)、交互时高速公路自动驾驶 (HWP)、交互式高速公路拥堵自动驾驶 (TJP)、自动辅助导航驾驶 (NOA) 等功能；泊车方面实现了全景功能 (AVM)、自动泊车辅助 (APA)、遥控泊车辅助 (RPA)、家庭区域记忆泊车 (HAVP) 等功能；在安全方面，TI Jacinto™ 7 处理器有 GP 和 HS (high security) 芯片，内部集成了 ASIL D 的 MCU，High security 的芯片可支持安全启动和安全关键功能，从而使用户的产品能够满足汽车的质量和可靠性目标。而由于TDA4VM-Q1处理器属于异构多核的架构，除了 ARM A72、数字信号处理 C7x/C66、MCU R5F 等计算核，内部 VPAC、DMPAC 等加速器有效降低了主核的负载，从而使得应用可以灵活部署，推动持续的功能定制、优化、扩展。在双TDA4VM-Q1系统架构中，其单芯片 C7x/MMA 可以实现 8TOPS 算力，总算力 16TOPS 算力，即可实现各项感知功能：TDA4VM-Q1_A 芯片的 AI 算力主要用于前向摄像头的感知。TDA4VM-Q1_B 芯片的算力 AI 主要应用于侧视摄像头和环视摄像头的感知。总体上，采用双 TDA4VM-Q1 的 NOA 行泊一体的方案，平衡了算力、成本、和功耗，丰富的行车、泊车功能及高安全的系统，给用户带来了厘米级的控制精度，安全舒适的沉浸式的驾乘体验。不过，伴随着算法软件成熟度的提高、更高性能芯片的出现，以及系统成本优势，单芯片 TDA4 行泊一体化的方案将成为理想选择。在未来，基于单颗 TDA4VM-Q1 Eco/TDA4VM-Q1 PLUS/TDA4VH 的行泊一体化方案可以从简单的场景（更少的传感器、更低的分辨率）扩展到更复杂的场景，打开了智能驾驶新篇章，并有助于降低系统的成本，从而实现 ADAS 技术的大众化和普及化。实现方案有两种：一种是基于单 TDA4VM-Q1 或 TDA4VM-Q1 Eco 实现 AI 算力 <=8TOPS 的单 TDA4 行泊一体化解决方案，这种方案使用分时复用的方式实现行泊一体化解决方案，传感器系统可配置为 5V5R 或 6V5R；另外一种则是基于单 TDA4VH 或 TDA4VM-Q1 Plus 实现 AI 算力 24~32TOPS 的单 TDA4 行泊一体化解决方案，算力更强，可接入更多的摄像头。单 TDA4VH/TDA4VM-Q1 PLUS 行泊一体化方案具有更高的算力（单芯片可以达 24-32TOPS），可以接入更多的摄像头（比如10V5R方案） ，并可根据用户的需要传感器的数量和类型进行调整。而与双芯片方案相比，高性能片上系统 (SoC) 的重要性在于它可以进行并行处理，TI Jacinto7 处理器属于异构多核的架构，除了 ARM A72, 数字信号处理 C7x/C66, MCU R5F 等计算核，内部 VPAC, DMPAC 等加速器有效降低了主核的负载，从而使得应用可以灵活部署，推动持续的功能定制、扩展。此外，TDA4 系列处理器集成了 ASIL-D MCU 核心，无需外部 MCU；接口丰富，SOC 集成了多路 CAN-FD 接口和以太网、PCIe 交换机等；内置 ISP，摄像头无需外置 ISP。可以说，TDA4 系列以先进的集成度，有效地节约了系统成本。虽然整个单TDA4方案对算法方案商的要求非常高，但由于稀缺的极高性价比，一旦有方案商可以做出来，将在后续竞争中占领先机。
与本土企业的紧密合作 
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