自動運転チップの秘密を解明

インテリジェントコネクテッドビークル時代の到来により、自動運転技術が業界の注目を集めるようになりました。自動運転技術において、チップは「中央ハブ」としての地位を持ち、自動運転プラットフォームを通じて自動運転車両の動作を制御します。そのため、自動運転チップ市場への参入を希望するサプライヤーの数は徐々に増加しています。

現在、「ビッグコンピューティングパワー」、「コンピューティング効率」、「オープンプラットフォーム」が自動運転技術開発の焦点となっている。中国ビジネスニュースの記者は市場観察を通じて、Nvidia、Horizo​​n、Qualcomm、Mobileyeなどのチップメーカーが、より高度な自動運転をサポートする関連チップを絶えずアップデートしており、自動車メーカーとの協力モデルも、当初のクローズドな「オールインクルーシブモデル」から変化していることを発見した。

自動運転チップの分野では、「高計算能力」チップを量産し、自動車会社に納入できるチップサプライヤーは多くありません。このため、「高計算能力」チップを搭載した車種もあまり多くありません。自動車会社が独自の自動運転チップを開発したいという野望が徐々に現れており、自動運転チップをめぐるインテリジェントネットワーキングの戦いはすでに始まっています。

「高計算能力」チップが普及

国家標準「自動車運転自動化分類」の正式実施により、自動運転のレベルはより高いレベルに向かって発展しており、より高いレベルの進化により、チップの計算能力に対する要求も高まっています。

NVIDIAが開催した2022 GTC（Global Commodity Trading Center）カンファレンスにおいて、NVIDIA CEOのジェンスン・フアン氏は、NVIDIAの自動運転チップOrinが今月正式に生産・販売に入ると発表した。公式情報によると、Nvidia Orin チップの計算能力は 254TOPS に達するとのことです。同時に、Nvidiaは、目標演算能力1000TOPSを持ち、2025年に提供が予定されているAtlanチップも発表した。

現在の自動運転チップ市場は大きな変化を遂げており、「ビッグコンピューティングパワー」が大きなトレンドとなっていることは間違いありません。 NVIDIA以外にも、シングルチップで最大128TOPSの演算能力を持つHorizo​​n Journey 5や、シングルチップで最大176TOPSの演算能力を持つMobileye EyeQ Ultraなど、100TOPSを超える演算能力を持つチップが次々と発売されている。

カンブリアンの執行社長である王平氏も、先日開催された最高知能運転責任者会議および機械知能AI技術年次会議において、「ビッグコンピューティングパワー」がスマートドライビングチップの2大トレンドの1つになるだろうと述べた。報道によると、カンブリアンは今後2年間で2つの大ヒットチップを発売する予定で、そのうちの1つはAIコンピューティング能力が400TOPSを超えるハイエンドのインテリジェントドライビングチップだ。

現在、実際の自動車に搭載されているチップを見ると、小鵬P7のNGPアシスト運転システム、NIO ES6のNOPアシスト運転システム、Ideal ONEのNOAアシスト運転システムなど、単一チップの計算能力は100TOPS以下であることがほとんどです。これにより、現在量産されている自動車の自動運転は真のL4レベルに留まり、前進できていない状況となっている。

「高計算能力」チップが市場の支持を得る一方で、チップの計算能力効率も再び注目されるようになりました。 NVIDIA は、シングルチップの計算能力が 200TOPS を超えており、現在の自動運転市場で大きなシェアを占めています。外から見ると、現在の自動運転チップ市場は、「大きな計算力」を所有する者が市場を所有するという状況です。しかし、業界ではコンピューティングの効率性についても懸念が表明されている。

最近北京で開催された2022年電気自動車百人フォーラムで、ホライゾン・ロボティクスの創設者であるユー・カイ氏は、ムーアの法則が減速するにつれて、コンピューティング性能を向上させるためにトランジスタの密度を高めることに頼ることはもはやできないと述べた。これを踏まえて、ホライゾンはチップの計算能力について「計算能力が優れていることよりも、計算が高速であることのほうが優れている」という考えを提唱し、チップの計算効率の向上を目指しています。

実際、Yu Kai 氏は、Horizo​​n は単に物理的な計算能力を追求するのではなく、チップ上のディープ ニューラル ネットワーク アルゴリズムの計算効率にも重点を置いていると繰り返し述べています。 Horizo​​n Quest 5 や NVIDIA Orin-X と比較すると、Horizo​​n はチップ面積とコンピューティング リソースを半分しか使用しませんが、それでもかなり高いコンピューティング パフォーマンスを実現します。ある程度、Horizo​​n が追求するチップはコスト効率に優れています。

どちらも自動車グレードのチップであるという前提で、「高いコンピューティング能力」と「コンピューティング効率」が業界の購買意欲や戦略的協力の達成に向けた意欲の焦点となっています。しかし、この 2 つは矛盾するものではなく、両方を備えたチップの方が業界では人気があります。

自動車メーカーとの協力モデルの変化

Nvidia の現在の市場シェアが市場の半分を占める前は、業界は、現在 Intel が所有する Mobileye の自動運転チップの使用に積極的でした。 Mobileye は長年にわたり、自動車会社向けにチップ、オペレーティングシステム、インテリジェント運転システムのすべてのハードウェアとソフトウェアを統合してパッケージ化するブラックボックスソリューションを採用してきました。

21世紀初頭、インテリジェント運転に対する市場需要はまだ現れていませんでした。また、自動運転の分野に参入する企業も少なく、技術開発も初期段階にあり、自動車会社は自動運転の分野について何も知りませんでした。現時点では、チップサプライヤーが提供するオールインクルーシブモデルが自動車会社の主な選択肢となっています。 2007 年には、BMW、GM、ボルボのモデルすべてに、Mobileye が提供するチップ サービスが搭載されました。

しかし、現在のインテリジェントネットワーキングの時代では、この「オールインクルーシブモデル」が自動車メーカーのパーソナライズされたカスタマイズや差別化された競争を制限する大きな要因となっている。これにより、多くの自動車会社がNvidiaやHorizo​​nなどのよりオープンなチップメーカーに目を向けるようになりました。

現在、NVIDIAが採用している協力モデルは自社開発のチップとOSをベースとしており、Pony.aiなどの自動運転企業と自動車会社などの関係者は、これを基に自社のニーズに合った自動運転ソフトウェアとハ​​ードウェアシステムを設計することができる。ブラックボックスソリューションと比較すると、これにより自動車会社は間違いなくより大きな独立した研究開発権を獲得することになります。

Horizo​​n が提供する協力モデルはよりオープンで、オープンソースの車載オペレーティング システムの構築、自動車会社へのチップ IP のライセンス供与、チップの構築支援などが含まれます。前者はTogether OSと呼ばれ、Horizo​​nはSOC（システムオンチップ）の開発を完了した後、オープンソースOSモデルを通じて車両全体と基盤ソフトウェアを一緒に開発します。後者は BPU 認証モデルと呼ばれ、チップ、オペレーティング システム、自動運転ソフトウェア、ハードウェア システムなど、さまざまなレベルから車両開発全体を浸透できることを意味します。

2022年初頭、Ideal Autoの創設者であるLi Xiang氏は、自身の公開ソーシャルプラットフォームで、Ideal Autoのフルスタックの自社開発インテリジェント運転のニーズを満たすことができないため、Ideal Autoは2020年末にMobileyeとの協力を停止し、Horizo​​nのJ3チップを使用してフルスタックの自社開発インテリジェント運転を実行し始めたと述べました。

明らかに、インテリジェントネットワーキング時代の警鐘が鳴らされる中、自動車メーカーのインテリジェント運転における競争優位性の1つは、より多くのコアチップ技術を習得し、産業チェーンの底辺に絶えず浸透し、ソフトウェアとハ​​ードウェアの高度な連携を求めることから生まれます。

具体的な実施においては、自動車会社はフルスタックの自己研究を実施するための資金に対する需要が高まっています。このモデルでは、自動車会社はチップ設計、製品機能、研究開発効率をより細かく制御できますが、資金やその他の投資の制限により、現在は小鵬汽車など少数の自動車会社のみがフルスタックを使用して自社研究を行っています。

自動運転の基本的なソフトウェアとハ​​ードウェアの開発、ハードウェアの生産、チップソリューションの統合を上位サプライヤーにアウトソーシングする自動車会社が増えており、自動運転のソフトウェア部分は自動車会社が完成させ、インテリジェントな運転のパーソナライズされたカスタマイズと差別化された体験によって製品市場の競争力を実現しています。

国内チップメーカーが躍進

「高い計算能力」と「計算効率」に対する業界の注目が高まる中、国内の自動運転チップメーカーも躍進し始めている。

現在の自動運転チップ市場では、L4レベルのモデルのほとんどがNVIDIAやQualcommなどの海外チップメーカーを採用していることは無視できません。HuaweiやHorizo​​nなどの国産チップメーカーを侮れないのは事実ですが、より多くの自動車会社や自動運転会社に国産チップを選んでもらうにはどうすればいいのか、というのが難しい問題です。

王平氏は、自動車企業の立場から、自動車企業が国産チップ企業にさらなる機会を与え、共同開発プロジェクトを通じて国産SOCが自動車企業のニーズをよりよく満たすSOCになるよう導き、国産チップをより多く使用してサプライチェーンのセキュリティを向上させることを期待していると述べた。さらに、エコシステムの構築を支援・指導し、国内のチップ企業、アルゴリズム企業、その他の企業間の強力な協力を奨励します。

同時に、王平氏は半導体業界の企業が製造面で先進的なプロセスの自動車グレードの製造とパッケージングの現地化をできるだけ早く実現できることを期待している。

一方、Horizo​​nは、よりオープンなプラットフォームを通じて、より多くの自動車会社との協力の輪を広げながら、コンピューティング効率を継続的に向上させています。同社は、自動車会社がチップ設計、ソフトウェアおよびハードウェアシステム開発に参加したいと考えていることを理解しており、よりカスタマイズされパーソナライズされた側面で他社を追い抜こうとしています。

なお、現時点では自動運転チップの製造は主にファウンドリベースで行われており、チップ設計会社は製造生産ラインを所有していない。

黄仁訓氏は3月の電話会議で、NVIDIAはIntelに自社製チップの製造を委託することを検討していることを明らかにした。 「インテルはNVIDIAに自社の製造工場の使用を許可する意向であり、NVIDIAもこの可能性を探ることに非常に興味を持っている。しかし、ファウンドリ契約に関する協議はサプライチェーンの統合を伴うため、長い時間がかかる」と同社は述べている。現時点では、両者は協力の具体的なスケジュールをまだ決めていない。

これに先立ち、Nvidia のチップ製造のほとんどは TSMC で行われていました。したがって、産業チェーン全体の閉ループにおいて、国内のチップメーカーも、本来の製造上の優位性を活かして、徐々にフロントエンド設計へと転換することができます。

中国人民政治協商会議全国委員会経済委員会副主任の苗偉氏は、新エネルギー車を上半期、スマートコネクテッドカーを下半期と比較すると、中国の自動車産業は上半期に大きな成果を上げたが、勝敗は下半期に決まると述べた。自動運転チップの開発は、自動運転車両技術の発展に影響を与える。国産チップがより大きな市場シェアを獲得するには、技術革新や協力強化など多面的な開発が依然として必要である。