インテリジェントな自動運転のための6つの主流の自動車用チップとソリューション

  [[441000]]

本稿では、既存のデータに基づいて、国内の主流自動運転車チップ企業6社の自動運転車チップ、ドメインコントローラプラットフォーム、開発検証ソリューションを分析します。

私は、投資家、金融、自動車業界関係者に、現在の自動運転車両チップ技術とソリューションに関する一般的な理解を提供したいと考えています。

現在、国内で活動し、チップを搭載している自動運転チップの主要サプライヤーは5社あり、クアルコムは新規参入である。

• Nvidia - 完全な開発ツールチェーンを提供
• mobileye - 一緒にビジュアルマップを作りましょう
• 地平線 - 自律性の台頭
• Huawei-T1は不可能です。私はT1であり、私、HuaweiもOEMになりたいと思っています。
• 黒ゴマ-パイを一切れ食べたい
• Qualcomm-My Smart Cockpit。私もスマートな運転をしたい

まず注目すべきは、そのチップとドメイン コントローラー プラットフォームです。現在、そのシングル チップとドメイン コントローラー プラットフォームのコンピューティング パワー TOPS は、公式情報に基づいてランク付けされています。ただし、ここで述べておくべきことは、コンピューティング パワーは参考値に過ぎないことです。実際、チップについて話すときは、そのエネルギー消費量とデータ伝送速度帯域幅も考慮する必要があります。自動運転では大量のビデオ データとレーダー データを処理する必要があるため、これら 2 つの項目は自動運転において非常に重要です。サポートするオペレーティング システムとアプリケーションの効率性もあります。

各社の公式サイトのデータによると、公開されているデータによると、Nvidiaのシングルチップのコンピューティングパワーは比較的目を引くものです。その中でも、Huaweiの910チップは強力ですが、詳しく見ると、消費電力が310ワットに達するのに対し、他のチップのパワーは基本的に1桁から数十ワットであることがわかります。エネルギー消費量が多いと、放熱の問題が発生するのは必然です。また、国産品では、Horizo​​n Roboticsが最近発売した「Journey 5」がかなり目を引く。つまり、総合的にはNvidiaが勝利したことになります。

ドメイン コントローラ プラットフォームに関して言えば、NVIDIA と Horizo​​n も非常に目を引く存在です。Horizo​​n の Matrix5 は 4 つの Horizo​​n 5 チップを使用して 512TOPS の計算能力をサポートしています。NVIDIA と moblieye も複数のチップを使用してプラットフォームに統合しています。

しかし、現在の自動運転は決して計算能力ほど単純なものではありません。携帯電話やコンピューターの時代と同じように、携帯電話を強力で使いやすくするのは CPU とメモリだけではありません。商業的実現可能性から開発技術の実現可能性、ユーザーの認識や受容まで、考慮すべき要素は数多くあります。

そこで次に、現在主流となっている車載自動運転チップ5つの全体的なソリューションを分析します。

Nvidia - 完全なツールチェーン

Nvidia といえば、コンピューター時代の GPU (グラフィックス プロセッシング ユニット) として多くの人に知られています。偶然にも、自動運転の時代は大規模な画像処理を必要とするため、NVIDIAの画像AI処理の優位性が現在の自動運転に適応されるのは当然のことです。

NVIDIA は現在、自動車用チップ ハードウェアを提供し、仮想テスト スイート (ソフトウェアとハ​​ードウェア) と物理プロトタイプ車両テスト スイートを開発しています。フルスタックのツールチェーンと言えます。

NVIDIA の DRIVE AGX 開発プラットフォームを開始点として使用し、DRIVE Con​​stellation でソフトウェア アルゴリズムを検証することをサポートします。完全に検証されると、ソフトウェアは DRIVE Hyperion リファレンス アーキテクチャを介して路上​​テスト用に展開されます。 NVIDIA DGX は、パフォーマンスを向上させるために複数回反復されるプロセスである AI DNN トレーニングに使用されます。

NVIDIA は開発ソフトウェアのサポートを提供します。下図に示すように、一般的な自動運転アプリケーションでは、センサー情報、インタラクション情報などを統合・融合するためのシステムサポートとミドルウェアが必要であり、それによって自動運転アプリケーションがパッケージ化されます。

NVIDIA は、組み込みリアルタイム オペレーティング システム (RTOS)、NVIDIA Hypervisor、NVIDIA ® CUDA ® ライブラリ、NVIDIA TensorRT™、およびハードウェア エンジンへのアクセスを可能にするその他のモジュールで構成される基礎ソフトウェア スタックである NVIDIA DRIVE ® OS を提供しています。 DRIVE OS は、セキュア ブート、セキュリティ サービス、ファイアウォール、無線 (OTA) アップデートなどのアプリケーションに安全で信頼性の高い実行環境を提供します。 RTOS は Linux または QNX であり、ホスト製造元または T1 サービス プロバイダーによって構成できます。ハイパーバイザーを使用して、マルチシステム統合を開発できます。

NVIDIA DriveWorks SDK は、モジュール ライブラリ、開発者ツール、リファレンス アプリケーションを提供します。これは、システムとプログラム間の相互作用を支援する開発ミドルウェアです。

NVIDIA DRIVE ® AV と NVIDIA DRIVE ® IX は、それぞれ自動運転プログラムと車内ヒューマン コンピュータ インタラクション プログラムの実行を担当します。

そのため、NVIDIA は現在、その強力なチップと完全な開発および検証ツール チェーンにより、現在の自動車業界のスマート カーのパイオニアに支持されています。彼らは T1 サプライヤーと直接協力することも、開発で T1 と協力することもできるため、協力モードは柔軟で、要件を満たすことができます。

Mobileye - 一緒にビジュアルマップを作りましょう

モービルアイは、その名前からモバイル業界の目と推測できます。ヘブライ大学の視覚教授によって設立され、自動車の運転支援カメラとチップの提供を開始しました。2017年にチップ大手のインテルに買収され、現在では世界の先進運転支援視覚システム市場の約80％を占めています。自動車のAEBや車線維持をサポートするフロントカメラや処理チップはすべて同社製であり、自動運転は早くから導入されていたと言えます。

2008 年の EyeQ1 自動車用チップから将来計画されている EyeQ6 チップまで、運転支援から完全自動運転まで、あらゆるチップ ソリューションをカバーします。同様に、彼の名前が示すように、彼は自律運転のための視覚主導のソリューションを断固として支持しています。

彼の全体的なソリューションは、マルチカメラのビジュアル人工知能ソリューションと、彼独自のビジュアル編集マップを組み合わせたものです。そのため、Mobileye のソリューションには、カメラなどのセンサー スイート、独自の REM 高精度マップ、チップ コンピューティング プラットフォーム、自律運転を実現するための自律運転ポリシー レイヤーが含まれています。

そのため、Mobileye の非常に重要な点の 1 つは、独自のビジュアル マップです。もちろん、中国では、特に現在の Didi 事件により、データについて話すことは非常に混乱を招きやすいため、Mobileye のマップ収集は間違いなくリスクと抵抗にさらされています。現在、Mobileye は、マップには交通情報のみが示され、その他の機密情報は記録されないと述べています。そのデータ処理は、地域の法的リスクを回避するために、国内の Tsinghua Unigroup と協力して行われています。もちろん、他の国でも現地の法律を遵守しています。モービルアイは、中国国内では吉利、NIO、SAICが視覚地図収集で協力し、海外ではBMW、日産、フォルクスワーゲンが協力すると主張している。

現時点では、Mobileye がツール チェーンやその他の情報を宣伝している様子は見られません。そのため、Mobileye は OEM をサポートするために T1 サプライヤーとさらに連携する必要があります。

地平線 - 自律性の台頭

Horizo​​nは、人工知能とディープラーニングの科学者であるYu Kai博士によって設立されました。Horizo​​nは、「アルゴリズム+チップ+ツールチェーン」テクノロジープラットフォームに基づくチップを通じて、インテリジェントな運転ソリューションを提供し、モノのインターネットを強化します。そのため、Horizo​​nの製品マトリックスには、スマートカーに焦点を当てたJourneyシリーズチップと、現在第5世代にまで発展したMatrixスマートカーコンピューティングプラットフォームが含まれています。インテリジェントなビデオ認識やエッジコンピューティングなどの IoT シナリオに重点を置いた Rising Sun シリーズがあります。

最近、同社はJourney 5チップを発表した際に、オープンソースのインテリジェント運転システムTogether 0Sも提案した。明らかに、誰もが自動車にオペレーティングシステムが必要かどうかを議論していたとき、Horizo​​nはすでにそれが必要であることに気づいていたが、より重要なのはエコシステムだった。エコシステムのないシステムは、携帯電話時代のSymbianやBlackBerryシステムのようなものです。どちらも現在普及しているマイクロカーネルオペレーティングシステムですが、エコシステムのないシステムは最終的に行き止まりになるため、Horizo​​nはエコシステムパートナーシップを立ち上げました。

Horizo​​n のルートは NVIDIA のモデルと非常に似ており、チップ、プラットフォーム、開発ツール チェーンを提供し、さらにオペレーティング システムの推奨とリリースも開始し、明確な論理ルートを持つ完全な製品とソリューションのセットを提供します。

Horizo​​n の現在のビジネス モデルでは、同社は Tier 2 サプライヤーとして位置付けられています。顧客にはティア 1 サプライヤー、自動車メーカー、モビリティ サービス プロバイダーなどがあり、当社が提供するソリューションには、チップやハードウェアのリファレンス デザイン、ツール チェーン、アルゴリズムなどがあります。

Huawei-T2は無理、私はT1、

ファーウェイもホストメーカーになりたい

ファーウェイは非常に興味深い企業であり、国民感情に左右される非常に強力な企業です。多くの情報には、ファーウェイが自動運転で絶対ナンバーワンであるという発言や、「テスラはついに技術力と人を騙す能力で互角の相手に出会った」といった極端な意見が含まれているため、実際にそれについて書くことは非常に困難です。

技術的な観点とソリューションの観点から、Huawei はチップ、ドメイン コントローラー、開発ツールなどの詳細について説明することなく、エンドツーエンドの製品ソリューションを提供します。フルパッケージにはデータクラウドの操作が含まれており、クローズドループ全体がオープンではありません。

ファーウェイは現在、深刻なチップ制裁危機に直面している。同社の携帯電話事業はチップ不足により出荷量が急減しており、スマートカーについてもさまざまな懸念があるはずで、現時点では同社の自動運転チップやドメインコントローラーに関する情報はほとんどない。

Huaweiは非常に興味深い企業ですが、自動車業界に精通していないのか、ナショナリズムにさらわれてしまったのでしょうか？チップ不足などもあり、位置づけが揺らいでいるのかもしれない。私はT1サプライヤーだが、T2は自分でできるのか？ OEM で働くこともできますか?世界はファーウェイのものだと見ることができる。この「すべてをコントロールできるのは自分だけだ」という計画は、誰もが不安を感じる。自動車事業が制御分野に深く関わっているボッシュ、コンチネンタルなどは警戒しており、OEMもファーウェイに魂をコントロールされることを恐れて協力したがらない。

黒ゴマ-パイを一切れ食べたい

Heizhima も清華大学の Shan Jizhang によって設立された国内企業です。Heizhima は、ニューラル ネットワーク視覚認識アルゴリズム、自動車グレードの ADAS/自動運転チップ、および基盤となる実装システムとリファレンス デザインのサポートという 3 つの分野を組み合わせて、認識システム ソリューションを提供しています。同社はティア2に位置付けられており、ボッシュ、SAIC、FAW、ゼネラルモーターズなどの自動車メーカーやティア1サプライヤーと提携しています。現在、黒ゴマシリーズのチップ製品には、華山1号A500、華山2号A1000、A1000Lがあります。黒胡麻華山1号A500チップは量産が開始されましたが、今のところ量産モデルは見られません。さらに同社は、Huashan II A1000チップを搭載した国産モデルが2021年末までに正式に量産に入ると予想している。

現時点ではチップT2として位置付けられており、完全な開発フローやツールチェーン関連の情報は公開されていません。

クアルコム - スマートコックピットが得意、スマートドライビングもやりたい

携帯電話チッププロセッサの主要プレーヤーであるクアルコムは、スマート運転コックピットの分野でも全盛期を迎えています。たとえば、先ほど紹介したXpengやIdealなどの新興勢力は、すべて同社のスマート運転コックピットチップを使用しています。主要なモバイル通信産業が自動車製造業界に参入するのも、クアルコムのチップとスマートオペレーティングシステムの技術とサプライチェーンに対する熟知と知識の恩恵を受けています。では、なぜクアルコムがスマートドライビング事業に参加したくないのでしょうか。

Qualcomm の計画は Veoneer と協力することであり (これが Qualcomm が最近、Veoneer を買収するために高額を提示した理由です)、Veoneer が自動運転アプリケーション ソフトウェアを提供し、Qualcomm が基盤となるソフトウェアとハ​​ードウェア チップ ソリューションを提供します。

Qualcomm は Verning を買収することで、自社の認識事業とソフトウェア事業をより適切に統合し、Qualcomm のチップやプラットフォームと連携して T2 として位置付けたり、OEM と直接接続したりしたいと考えています。

Snapdragon Ride プラットフォームと、カバレッジ計画、測位、認識、中間プラグイン、システムなどのフルスタック ソフトウェアを組み合わせることで、アクティブ セーフティから運転支援、将来の完全自律運転ビジネスまで、あらゆるものをサポートします。

同社のSnapdragon Rideは、すでに自動車メーカーやティア1サプライヤー向けに開発段階にある。 Qualcomm Technologiesは、Snapdragon Ride対応車が2023年に生産開始されると予想している。

海賊ジャックの要約

自動運転チップをコンピューティングパワーの観点からのみ判断するのは極めて無謀です。サポートパスや開発検証ツールチェーンを含む全体的なサポートソリューションを見ることの方が重要です。実際、NVIDIA の顧客には、現在中国で主流となっている新興企業や、国際的な大企業であるメルセデス・ベンツが含まれていることからもわかるように、NVIDIA は今、優れた業績を上げています。しかし、国内の状況もこの方向に進んでおり、それは非常に良いことです。 Mobileye は独自の道を切り開いてきました。他の T1 については、独自のエコシステムが必要になるか、他の T1 と組み合わせる必要がある場合があります。

もちろん、OEMの観点からは、独自のドメインコントローラーを作成し、チェーン全体をサプライヤーに制御させたくないというニーズもあります。同時に、システムをより良くアップグレードして産業化するために、将来の方向性は、自動運転のハードウェアとソフトウェアを切り離すことです。