“复联”英雄，最像哪款自动驾驶芯片？

这几天最火爆的话题就是复仇者联盟4：终局之战（Avengers：Endgame）电影了，在灭霸消灭了宇宙一半的生灵并重创复仇者联盟后，剩余的英雄们重新集结，背水一战，为漫威电影写下了传奇的终章。

在观影之余，小编突然发现不久前，有“硅谷钢铁侠”之称的特斯拉（Tesla）创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)发布了自家的自动驾驶芯片。特斯拉的自动驾驶功能，此前曾经采用Mobileye的芯片，几年前放弃Mobileye后，一直采用英伟达的自动驾驶方案。如今发布自家芯片，马斯克还不忘拿前任方案的参数来做一下对比，这个梁子算是结下了。

在汽车电子发展初期，以分布式ECU架构为主，芯片与传感器一一对应。随后汽车辅助驾驶系（ADAS）统渗透率越来越高，传统CPU算力难以满足，GPU因其在处理视频图片方面的优势逐渐称王。从ADAS想自动驾驶进化的过程中，大量传感器的加入，需要接受、分析、处理的信号大量且复杂，定制化ASIC芯片可在相对较低功耗水平下，将车载信息的数据处理速度提升，并且性能、能耗和大规模量产成本优于GPU和FPGA。

放眼当前几家巨头级的自动驾驶芯片厂商，各有各的绝活，也有各自的阵营（联盟）。如果复联中的钢铁侠对应马斯克的特斯拉，那业界其他几家知名的自动驾驶芯片厂商，可以分别对应复仇者联盟中的哪位超级英雄呢？以下是小编的想法。

钢铁侠：特斯拉FSD 计算机

这个应该是没有什么争议了。马斯克在硅谷一直被称“钢铁侠”，还有说他就是钢铁侠的原型。除了本身超强的极客属性外，马斯克性格上的不羁和玩世不恭的态度，也像极了小罗伯特·唐尼（Robert Downey Jr.）所饰演的钢铁侠托尼·斯塔克。

在《钢铁侠2》片尾彩蛋中，马斯克本色出演

其实在2017年末，业内就传出特斯拉正试图为其自动驾驶汽车制造首款芯片，马斯克本人也在2018年10月表示，距离制造这种芯片只有6个月的时间。果然在 4 月 23 日凌晨，在加州帕洛阿尔托举行的特斯拉自主投资者日(Autonomy Investor Day)上，马斯克亮出了自家的“全自驾计算机”（full self-driving computer，以下称 FSD 计算机），即之前所说的 Autopilot 硬件 3.0 。

马斯克表示，特斯拉Model S和Model X其实已经搭载全新的全自动驾驶芯片一个多月了，而且已经在Model 3中放置了10天。这意味着特斯拉首度使用了自研车载 AI 芯片，目前这款芯片正安装进特斯拉生产线上的每一台电动车中。在马斯克眼中，FSD 计算机已经足够支持“全自动驾驶”，未来车主仅需进行软件层面的更新就能让车辆达到自动驾驶的水平。

特斯拉方面表示，这款芯片具有双核神经网络阵列，也就是每颗芯片上配备两个神经网络处理器（Neural Network Processor，NNP），每个NNP有一个96x96个MAC的矩阵，32MB SRAM，工作在2GHz。一个NNP的处理能力是96x96x2(OPs)x2(GHz) = 36.864TOPS，单芯片72TOPS，板卡144TOPS。该芯片能处理 8 个摄像头同时工作产生的每秒 2100 帧的图像输入，相当于每秒 25 亿像素，表现是之前 2.5 版本的 21 倍左右。

从公布的一系列的参数来看，无疑是相当强大的一款硬件。144TOPS完胜竞争对手——也是之前合作伙伴英伟达目前最先进的21TOPS（这个参数后来被英伟达吐槽说用错了） 。牛X的参数也让马斯克放言“特斯拉的芯片是世界上最好的芯片”，并透露其下一代芯片已经在研发之中，未来会比3.0版的强3倍以上。

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在过去的一个月时间里，特斯拉陆续放弃了英伟达提供的图像处理解决方案，而在更早以前，他们还放弃了Mobileye的方案并和对方隔空互怼。要知道，在复联电影中，钢铁侠和美国队长、绿巨人都是干过架的，要和剧情对上的话，美国队长我觉得应该是……

美国队长：Mobileye EyeQ5

2016年，特斯拉宣布和Mobileye分手，EyeQ3成了最后一款用在特斯拉上的图像处理芯片。

大部分人认为，导致 Mobileye 和特斯拉分手的“导火索”是2016年 5 月的特斯拉 Autopilot 功能致驾驶人死亡事件。对于这起事件双方各执一词，也可以看出Mobileye 和特斯拉对自动驾驶未来发展的理解，其实本就存在者根本的区别，就像钢铁侠和美队在政治立场上的矛盾一样。

《美国队长3：内战》中，美队和钢铁侠一言不合就开战

这次事故只是给了双方一个分手理由，但分手后的Mobileye并没有沉寂，很快他们被英特尔收购，并被宠上了天。

不久前据The Information报道，英特尔为减少内部业务重叠，裁撤了硅谷自动驾驶汽车团队的数十名员工。此次裁员已经得到英特尔证实，但该公司表示，不代表在自动驾驶汽车项目上撤退。目前大部分相关工作在由其收购的公司Mobileye负责，而小编在日前参加Mobileye活动的时候，他对外界的介绍也统一采用“Mobileye，an Intel company”。

在去年英特尔发布的自动驾驶“Go Solution”中，已经为其产品和Mobileye的融合做好了规划。（Source：intel）

其实从派系上来看，特斯拉和Mobileye都是坚定地视觉系ADAS方案支持者。Mobileye的核心优势是Eye Q 系列芯片，可以处理摄像头、雷达等多种传感器融合产生的大量数据，在L1-L3自动驾驶领域具有极大的话语权，目前出货量超过了2700万颗。

Mobileye的早期产品——第三代芯片EyeQ3已经达到L2水平，在当今ADAS领域中占据统治地位。而目前的主力产品EyeQ4，最高支持同时处理 8 个传感器的图像数据（7 个摄像头+1 个激光雷达）——听起来很多，但是事实上，目前基于 EyeQ4 的辅助驾驶方案都是以单目前视摄像头的形式工作的。

Mobileye EyeQ4 和 EyeQ5 的结构对比图。最大的区别是Q5多了Computer Vision Processor，这个简写为 CVP 的东西其实就是GPU。

Mobileye与ST合作制造的EyeQ5芯片样品图

Mobileye下一代芯片EyeQ5是为L5全自动驾驶研发的，增加GPU的目的很明确——GPU的架构更适合深度学习算法对大规模的并行运算的要求，相对于CPU，GPU的效率能够提高几十倍，CPU需要几个星期才能训练好的神经网络，用GPU几个小时就能搞定了。这是Mobileye在面对竞争对手——在GPU领域占据领导地位的英伟达，必须采用的对策。

和其他自动驾驶芯片厂商一样，Mobileye还选择用能效比来打击对手英伟达，这真的是GPU的软肋了。

不过从 2016 年 5 月底发布开始，这颗芯片已经跳票到了 2021 年。最新消息是去年12月已经出了样板并通过了所有功能性测试，算力是上代产品的10倍，功耗只增加3倍，预计2021年率先由宝马实现装车。

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另一个和钢铁侠曾经搭档，也打过架的是绿巨人，虽然主要是和反浩克装甲（Anti-Hulk）打……

绿巨人：英伟达DRIVE XAVIER

首先从颜色上来说，没有其他家比英伟达更适合绿巨人了，他们在GPU领域也的确如绿巨人一般强大，芯片算力强大且具备很强的灵活性。但像绿巨人变身消耗巨大，恢复后要技能冷却好久一样，GPU用于机器学习功耗和成本都偏高，成为了其他竞争对手最常用的吐槽点。

2015年初，英伟达发布了第一代 Drive PX， 只经过一年的时间第二代 Drive PX2就诞生了，它的强大性能震惊了业界，据说拥有 150 台 苹果MacBook Pro 的运算能力。Drive PX 2采用12核CPU，包含两颗新一代NVIDIA Tegra处理器（共8个A57核心和4个Denver核心）和两颗基于NVIDIA Pascal架构的新一代GPU，采用16nm FinFET工艺。有着 8 万亿次单精度浮点运算能力，在深度学习方面更是强大，每秒可以完成24 万亿次神经网络运算。

作为特斯拉用来替换Mobileye的方案，人们也常用EyeQ4和英伟达 PX2相比。结论是EyeQ4 并没有真正成为“未来汽车的大脑”——因为这款芯片目前只有一种存在形式，就是与摄像头封装在同一套方案中，而不是像 PX2 一样通过主板连接各个传感器，处于独立的地位。

Drive PX2的性能当时被誉为“原子弹”，随后“氢弹”也马上出来了。代号为NVIDIA DRIVE AGX Pegasus的AI计算平台在2018年中推出，要注意的是，此平台采用的DRIVE XAVIER并非英伟达在2016年9月发布的那款“Xavier”处理器，两者从架构到各种参数都相差巨大。新的DRIVE XAVIER在深度学习的运算能力达每秒320万亿次浮点运算，超出PX 2性能10倍以上。Pegasus的AI性能相当于拥有100台服务器的数据中心。

这也是上文中被特斯拉拿来对比的产品，当时英伟达就回应了：“特斯拉援引的Drive Xavier芯片定点运算性能是21TOPS，但实际应该是30TOPS。”

同时英伟达还表示，特斯拉拿集成了两颗FSD的全电路板来比较一颗Xavier也是胜之不武，应该比较的是集成了两颗Xavier和两颗GPU的DRIVE AGX PEGASUS，后者才是实现汽车自动驾驶的完整平台。更关键的是，DRIVE AGX PEGASUS的标称性能是320TOPS，也就是反超了特斯拉。

英伟达三代自动驾驶平台参数对比

可以说，在AI深度学习的性能上，英伟达已经远远领先与Mobileye。 即使Mobileye计划在2020年推出EyeQ5单芯片的12TOPs放到现在，也已经被英伟达远远甩在了身后。高端计算平台 DRIVE AGX Pegasus 是很多公司在做 L4 级自动驾驶测试用到的芯片，合作伙伴众多，被认为前景广阔。

但特斯拉 FSD （反浩克装甲？）的出现，可以认为是对英伟达 DRIVE AGX 的最大挑战。

蚁人：地平线征程2.0

蚁人的成名技不像上面三位大主角那么“高大威猛”，但却非常技术流，关键时刻能够出奇制胜。这点和中国本土企业地平线很像。

2015年成立之初，地平线就选择了一条旁人眼中非常冷门的赛道——人工智能芯片。当自动驾驶技术竞争愈演愈烈，地平线也不想错过这一爆点。2018年，他们发布了基于新一代地平线征程（Journey）2.0处理器架构（BPU2.0，伯努利架构）的自动驾驶计算平台Matrix1.0，并同国内外的多家 Tier1s，OEMs厂商开展深入合作，成为目前中国唯一在全球四大汽车市场（美国、德国、日本和中国）同顶级汽车Tier1s 和 OEMs 建立合作关系的智能驾驶创业公司。

据介绍，Matrix1.0能够为L3/L4级别自动驾驶提供感知系统，在31W功耗下同时进行20 类物体像素级语义分割、3D 物体检测和行人骨骼识别；支持4 路720P@30fps 图像处理，每帧60 个物体的检测输出；支持多传感器融合。可同时支持多个摄相机图像输入，毫米波雷达和激光雷达输入。

与Mobileye的Eye Q4对比，Matrix 1.0更加灵活和开放，后者不仅支持前视，还可以支持环视。Drive PX 2虽然也是强大的开放平台，许多初创公司正基于其平台进行感知方面的原型开发，但其在量产和部署方面有着很大的挑战，成本和功耗表现比较惊人，功耗达到数百瓦，还未达到车规级标准。同时，客户还需基于英伟达提供的原始算法进行二次开发，打造更加高效的AI算法，这也是一个巨大的门槛。

地平线征程2.0处理器与英伟达的处理器相比，优势在于功耗。两家的平台，去完成同样的一个处理任务，地平线的系统功耗是英伟达的十分之一，也就是说同等的产品需要超过一千瓦，地平线大概110瓦能耗就能解决，而且不需要水冷，可以说是拯救了普通汽车的电瓶和电器。

说得也是啊，绿巨人变身后是有技能冷却时间的，而蚁人则以小取胜，跟你耗到底。这是在玩斗兽棋里的老鼠吃大象么？

黑寡妇：AImotive aiWare3

AImotive是一家总部位于匈牙利布达佩斯的自动驾驶公司，在全球范围内拥有 170 人的团队，140 人专注在研发上，并且在 3 大洲的 4 座城市（布达佩斯、赫尔辛基、山景城、东京）拥有办公室。去年他们还称将在中国上海成立办公室，因为已经拿下了上汽的订单。

业界对他们的评价是很“另类”，小巧却很实用，就像复联中的寡姐一样……都来自东欧嘛，呵呵。更有趣的是，在AImotive的自动驾驶方案中采用了Nvidia的图形处理单元，但并没有使用Nvidia更昂贵的Drive PX AI超级计算机，“寡姐”和“绿巨人”的特殊关系可见一斑：）

AImotive也是视觉派系的，主张依靠摄像头采集的数据实现自动驾驶。他们的观点是，驾驶员开车时主要依赖视觉，他们的参照物是道路标线、交通指示牌、红绿灯和周围的物体，想让激光雷达实现毫米级别的精确度，数字地图在精度上也得做到厘米级，而能实现数字地图厘米级精确度的公司屈指可数。所以直接跳过了高精度地图这个步骤，不过他们的CEO László Kishonti在接受采访时表示，未来也会安装激光雷达当后备军，前提是激光雷达的价格足够低。

目前AImotive拥有三大产品，即自动驾驶软件平台 aiDrive、人工智能神经网络加速芯片 aiWare 以及自动驾驶模拟器 aiSim，这三位一体的战略在 AImotive 的工作人员描述中，缺一不可。

去年10月底，AImotive宣布推出该公司第三代可扩展、低功耗的硬件神经网络（NN）加速内核aiWare3。据AImotive称，通过赋予中央处理器和传感器融入单元新水平的性能，aiWare3可让汽车OEM和一级供应商在最短时间内生产L3自动驾驶汽车。

早期AImotive全自动驾驶系统甚至不需要定制化的芯片，直接车厢后面放一台x86台式机跑自己的软件。至于后来为什么要自己开发芯片，Kishonti 认为“眼下图形处理单元是 AI 系统的中流砥柱，而英伟达已经统治了该市场，但他们GPU的功耗还是有点高”。新的 Drive PX Pegasus 功耗虽然仅为 500 瓦，但AImotive准备用 aiWare 将功耗降到 100 瓦以下。

基于Nvidia硬件的AImotive自动驾驶平台，放在汽车后备箱中运行

其他英雄：？？？

除了以上五位，还有其他英雄和自动驾驶芯片厂商可以对应。雷神托尔、奇异博士、鹰眼、蜘蛛侠、银河小分队……厂商方面有高通、寒武纪、赛灵思（深鉴科技）、恩智浦等等，甚至还有自研芯片的整车厂商和互联网公司，比如车厂的代表通用、福特，互联网厂商代表谷歌、百度，出行平台代表Waymo、Uber，甚至苹果和华为也时不时传出在做汽车。

虽然他们不一定都在做处理器级别的芯片，但都涉及雷达、传感器和车舱电子等整合方案，就像做手机一样，越做越大的前提下，谁都想有自己的芯片。

而在复联电影中最晚出现，却实力最强的惊奇队长，这个位置小编决定空着。长江后浪推前浪，说不定哪天冒出一家新创自动驾驶芯片公司，有着惊天地泣鬼神的技术实力，这个位置就给它了。

如果你对他们有好的安排，欢迎给我们留言讨论。