未来汽车大脑：大力出奇迹的英伟达芯片

[爱卡汽车科技频道原创]

随着时代的发展和技术的变革，很多公司的业务都在持续地变化。IBM和诺基亚都是历史超过百年的企业，但是电脑和手机都是近几十年才出现的，你能想到这两家公司以前是干嘛的吗？IBM造过步枪，而诺基亚造过子弹。所以当我们看到越来越多的科技公司开始做起汽车业务时，并不用感到奇怪。

相信自己组装过电脑的朋友都不会对英伟达的绿色眼睛Logo感到陌生。在未来，我们将会越来越多地在车里看到这个Logo。

以nVidia英伟达为例，它原本是一家显卡公司，却也造过“核弹”（这是一个梗，大家可以搜索一下“GTX690战术核显卡”）；现在英伟达除了耍猴卖显卡之外，也是人工智能计算的巨头；在未来，汽车上的智能座舱芯片和自动驾驶芯片将成为英伟达最重要的业务板块。目前，奔驰、奥迪、蔚来、小鹏、理想等新老势力车企都与英伟达建立了合作，在L4-L5级别自动驾驶汽车上，英伟达的芯片将会得到大规模应用。

从车企公布的自动驾驶研发计划来看，英伟达的Orin芯片占据了未来市场很大的份额。

为什么英伟达可以在智能电动汽车领域占据如此重要的地位？英伟达芯片在算力上的优势是其中的关键。所谓大力出奇迹，在强大的算力面前，很多问题都可以迎刃而解。

英伟达由美籍华人黄仁勋在1993年创立（值得一提的是，另一家显卡巨头ATi的创始人也是华人）。随着电脑游戏的流行，英伟达的TNT和GeForce系列显卡大获成功。到了2006年，全新的Tesla架构（那时的特斯拉汽车公司还默默无闻，它在2008年才推出第一款车Roadster）让英伟达有了更广阔的发展前景。采用Tesla架构的GPU图形处理器拥有数百个甚至上千个流处理器，非常适合处理图像或者做AI运算；而传统CPU中央处理器的核心数量一般只有不到十个，擅长少量的复杂运算，但不适合AI计算。举个例子，计算圆周率是CPU的强项，而海量的简单运算则是GPU更有优势，而AI计算正正是一种海量的简单运算。

新的架构不仅让英伟达的显卡性能得到了提升，还为英伟达打开了新业务的大门。目前，数据中心业务已经占到了英伟达营收的近一半，而汽车业务也在最近一个季度贡献了超过1.4亿美元的营收。

英伟达的汽车业务可以分为两大块：智能座舱和智能驾驶。

英伟达的智能座舱芯片

智能座舱是英伟达的传统强项。车内娱乐芯片的市场在以往大部分被德州仪器、恩智浦、瑞萨半导体等厂家所把持，它们的芯片符合车规标准，可靠性好、成本低，但是性能比较落后。当车内的屏幕越来越大、分辨率越来越高、功能越来越丰富，这些芯片就不太能胜任了。这就给了英伟达机会，它的Tegra系列芯片虽然因为功耗和发热的问题被手机和平板电脑抛弃，但是用在汽车上却正合适。

以优雅、豪华著称的奔驰现在越来越重视科技。奔驰在去年宣布将与英伟达合作开发下一代汽车计算平台，以提供从无线软件更新到自动驾驶的各种服务。在新一代的高端车型上，奔驰将主要采用英伟达的智能座舱芯片。

奔驰最新发布的MBUXHyperscreen系统背后依然是英伟达的智能座舱芯片在支持。

目前高通的骁龙系列芯片在智能座舱芯片领域拥有更高的市场份额，但是随着英伟达收购ARM，市场格局应该会发生转变。

最近，英伟达还斥资400亿美元收购了芯片设计公司ARM，从而成为了移动处理器市场的绝对霸主（全球超过95%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构，华为、苹果、高通的处理器也不例外）。可以预见的是，英伟达有望达到与PC时代的英特尔、智能手机时代的高通类似的市场地位，成为车企无法绕开的重要供应商。

英伟达的智能驾驶芯片

智能驾驶则是一个市场更加广阔、更具想象空间的领域。目前这个行业已经聚集了海量的资金和人才，但是自动驾驶的基础还是高算力的芯片。虽然英伟达实力强大，但是真正让它在自动驾驶领域出名的其实是特斯拉。

DrivePX是英伟达的第一代自动驾驶计算平台，它能够支持深度学习和12路摄像头，可以完成一些L2级别的驾驶辅助功能。同期推出的DriveCX平台则是智能座舱计算平台。

特斯拉是自动驾驶的先行者，它最早采用Mobileye的驾驶辅助芯片，随后改用定制版的英伟达DrivePX2自动驾驶计算平台（HW2.0由1颗TegraParker芯片和1颗Pascal架构GPU芯片构成，HW2.5增加了一颗TegraParker芯片）。在2019年4月，特斯拉发布了自主研发的FSD（FullSelf-Driving）自动驾驶计算平台。或许是为了吹嘘自家的FSD芯片，特斯拉的老板马斯克在发布会上疯狂diss前合作伙伴英伟达，称英伟达的芯片算力低、功耗大，特斯拉的FSD芯片是世界上最好的自动驾驶芯片。

特斯拉与英伟达之间曾经有过一段蜜月时光，特斯拉的自动驾驶硬件HW2.0和HW2.5均采用了英伟达的芯片。不过特斯拉后来决定走全栈自研的路线，自主研发了FSD芯片，所以它们最终分道扬镳。而马斯克的口无遮拦则导致两家出现了一些不愉快。

被马斯克羞辱之后，英伟达很快推出了新产品Xavier芯片以及DrivePXPegasus自动驾驶计算平台，成功反超特斯拉，重新站在了自动驾驶芯片算力的顶端。在去年，英伟达还发布了全新的Orin芯片，将算力提升到了新的高度。

英伟达目前一共推出了4代自动驾驶芯片，分别是TegraX1、Parker、Xavier、Orin。多个芯片可以组成计算平台，实现更高的算力。

DrivePX2自动驾驶计算平台被英伟达称为“世界上第一台专为自动驾驶打造的人工智能超级电脑”，它的算力为24TOPS（相当于150台MacBookPro），但是功耗高达250W。相比之下，特斯拉的FSD自动驾驶计算平台的算力达到了144TOPS，而功耗只有72W，所以马斯克喷英伟达并不是没有道理的。

不过，在马斯克喷英伟达的时候，后者的新一代芯片Xavier其实已经发布了，它的单芯片算力为30TOPS，功耗为30W；多芯片组成的DrivePXPegasus计算平台算力高达320TOPS，功耗为500W。在2019年，英伟达又发布了最新一代自动驾驶芯片Orin，它的算力达到了200TOPS（万亿次/秒），而功耗仅为45W。

单个Orin芯片就可以支持L2+级的驾驶辅助功能；2颗Orin芯片与2颗安珀架构GPU构成的计算平台则可以实现高达2000TOPS的算力，绝对能够满足L5级别自动驾驶的需求。它的800W功耗看起来很高，但是能效比和竞品相比有一定的优势。

编辑点评：无论是在显卡、数据中心还是汽车领域，英伟达获得成功的关键都是超强的性能。也许它的芯片在功耗、成本上不如对手，但是性能绝对是领先的。超强的算力是否会加速自动驾驶时代的到来？让我们拭目以待吧。

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