AI芯片:智能汽车时代“新基建”

发布日期:2025-03-31· 中国汽车报网 记者:张雅慧 编辑:庞国霞
记者:张雅慧 编辑:庞国霞

小鹏汽车的一则招聘启事,意外揭开汽车智能化竞赛的“冰山一角”。3月13日,其官方公众号发布《为AI“注入”芯力量|小鹏汽车图灵芯片团队寻找有“芯”人》,面向芯片研发领域开放42个岗位,涵盖结构设计、算法开发等关键环节。

随着高阶智驾和智能座舱落地,汽车对AI芯片的需求也越来越迫切。而能否在AI芯片上获得主动权,成为下一轮智能化竞争中抢占高地的重要因素。

AI芯片竞速赛“鸣枪起跑”

公众号发布招聘启事的几天后,小鹏汽车董事长何小鹏在公司2024年四季度业绩说明会上侧面证实了这一消息。他表示,小鹏汽车今年将规模化量产自研的图灵芯片,目前进展顺利,该款芯片将应用于飞行汽车和能源集成系统,并支持全球化全场景快速部署。

何小鹏认为,图灵芯片叠加全栈软硬件资源,可充分发挥端侧的优势,其模型架构不仅领先行业一代,部署至车端的有效参数规模也将高出行业数十倍,这将使小鹏汽车与竞争对手拉开显著差距。

种种迹象表明,AI芯片已成为汽车智能化竞争的下一个战略高地。近一两年来,长城、吉利等车企陆续发布自研芯片。2024年9月,长城汽车董事长魏建军宣布自主研发的紫荆M100芯片已成功点亮;同年10月,吉利旗下芯擎科技推出首款7nm全场景高阶自动驾驶芯片“星辰一号”。理想汽车也被曝出正自研两款芯片:用于智能驾驶的AI推理芯片和驱动电机控制器的SiC功率芯片。

国际巨头同样不甘示弱。自研芯片始终是特斯拉自动驾驶方案的基石,其FSD系统通过神经网络实现复杂路况决策,单日仿真测试里程达3500万公里,对AI芯片的性能与响应速度提出更高要求。

上游供应商的芯片竞争进入白热化阶段,尤其是在算力领域。英伟达下一代自动驾驶芯片Thor-Super算力可达2000TOPS,支持L4自动驾驶的Thor-X算力为1000TOPS,Thor-S则为700TOPS。黑芝麻智能2024年底推出的华山A2000家族芯片专为AI模型设计,最高算力相当于4颗行业旗舰芯片,突破千级TOPS水平。地平线2024年4月推出的征程6系列覆盖低中高阶智驾,旗舰产品征程6P的AI算力达560TOPS,约为征程5(128TOPS)的4.4倍,Orin-X的两倍。华为对算力持相对克制态度,其200TOPS的稠密算力设计,使芯片在处理智驾等复杂任务时效率更高、性能更优,且能通过软硬协同进一步释放效能。

车企与供应商争相布局芯片,这场竞赛的本质是争夺“汽车大脑”的定义权——芯片不仅是算力载体,更是生态入口。

AI书写汽车智能化进程

AI芯片作为新兴产业领域,其定义尚未形成共识。百度百科将其解释为“专门处理人工智能计算任务的模块”,但此类泛泛的表述往往令普通读者难以理解其本质特征。

某智能芯片企业相关负责人刘华(化名)告诉记者,AI芯片是为人工智能任务(如智能驾驶、机器学习、深度学习推理)专门设计的处理器,是当前智能汽车实现环境感知、决策规划的核心技术底座。智能驾驶AI芯片的核心特征包括专用的计算架构、高能效比、多模态支持和灵活可扩展性。

可以说,AI芯片就像“黑匣子”,包含复杂的架构与算法,核心在于处理矩阵乘法和加法运算。最重要的性能指标是算力与带宽:算力决定数据计算速度,带宽决定每秒可访问的数据量。

据了解,汽车智能化对AI芯片提出了多维度的严苛要求。以L4自动驾驶为例,其每日产生的海量数据远超传统MCU的处理能力;算法方面,Transformer架构使模型参数量从百万级(Mobileye EyeQ4)跃升至千亿级(特斯拉FSD V12),算力需求呈指数级增长。因此,大算力、先进制程的芯片成为市场焦点。

当前,AI芯片行业呈现“三螺旋”特征:算力方面,以英伟达Orin、特斯拉FSD等为代表,已突破200TOPS,甚至逐渐走向千级算力;算法方面,DeepSeek等大模型提供经济型替代方案;数据方面,日处理量达PB级,推动芯片架构迭代。

国家新能源汽车技术创新中心总经理、中国汽车芯片产业创新战略联盟秘书长原诚寅指出,目前对于AI芯片的要求主要在于处理能力、网络通讯能力以及安全性等。

记者还了解到,AI芯片的核心要求包括复杂场景处理能力、低延迟响应、低功耗及多域任务协同。例如,高阶智驾需实时融合多传感器数据并生成环境模型,这对算力和并行计算架构提出很高要求;智能座舱与智驾的融合趋势则推动“舱驾一体”发展,博世、德赛西威等供应商已推出相关解决方案。

原诚寅强调,算力、算法与数据是AI芯片的3大核心要素,三者需互补平衡:“若数据与算法足够优秀,算力不足仍可通过优化弥补。但理想情况下,企业仍需追求全面最优。”

尽管大算力芯片逐渐走向成熟,国产替代不断加速,但行业仍面临瓶颈,包括:先进制程欠缺,仍依赖台积电代工,存在供应链风险;安全验证不足,AI算法的动态特性难以通过传统功能安全标准(如IEC 61508)验证,需硬件与算法协同优化;高算力芯片功耗仍较高,如部分自动驾驶域控芯片功耗超过100W,影响整车续驶。这些问题都亟需攻克破解。

AI芯片重构汽车产业基因

在刘华看来,AI芯片是汽车智能化下一步的关键抓手。他告诉记者,DeepSeek等多模态大模型在智能座舱、智能驾驶等领域的应用落地,推动用户体验升级的同时,也反向助力AI芯片技术的发展。首先,对算力的需求增加,大模型需要更强的算力支持,推动AI芯片向更高性能发展。其次,推动技术加速融合,AI芯片需要支持多种传感器融合和复杂算法。再次,加快市场扩展,大模型的应用场景不断拓展,为AI芯片市场带来新的增长点。“我们也正与多家车企及算法公司合作,探索大模型与车规级芯片的深度融合,为行业提供‘高算力+高能效’的底层支持。”刘华介绍称。

如今,AI芯片的应用已从自动驾驶扩展至智能座舱、车联网(V2X)及能源管理领域,并可同时支持智能驾驶、机器人及飞行汽车,实现“一芯多用”。此前,黑芝麻智能首席市场营销官杨宇欣就表示,A2000家族芯片在面向高阶智驾的同时,也支持具身智能等大模型场景拓展,而机器人产业链与汽车生态的高度重叠,为芯片企业开辟了新增长曲线。

随着“全民智驾”概念打响,智能驾驶技术向中低端车型普及已是不可阻挡的趋势。刘华认为,随着高阶智驾技术落地,智驾芯片的发展和技术迭代将进一步加快。一方面是功能整合维度的创新,将汽车内部的座舱域、驾驶域、车身域、网关域等多个域集成到一颗芯片上;另一方面是性能提升维度的创新,芯片将以更强性能、更高算力赋能智能驾驶。

AI芯片方兴未艾,不过原诚寅还是提醒行业保持理性:“AI芯片是竞争关键,但非惟一。”他表示,芯片研发成本高昂,多数企业仍处于亏损状态,车企自研需解决两大问题:专业人才储备与商业闭环可行性。“即便芯片可应用于低空经济或机器人领域,这些场景的销量能否支撑千万级芯片需求仍是未知数。”原诚寅直言。

除了自研,车企还可以选择把专业的事交给专业的人,在初期就与芯片企业深度合作。“虽然对于芯片企业来说,很难做到一款车研发一款芯片,但若是车企与芯片企业在研发端就进入深度合作模式,可以有效降低试错成本并提升产品适配性。”原诚寅认为这是性价比较高的方案。

当前,AI芯片虽已部分满足汽车智能化需求,但在极端场景处理、能效比及供应链安全等方面仍需突破和完善。未来,技术将向高集成度、低功耗、多域融合演进,国产化与生态协同成为竞争关键。随着L4/L5自动驾驶及飞行汽车等场景落地,芯片产业将迎来新一轮增长,车企与芯片厂商的深度绑定或成为常态。

刘华表示,车企出于对技术自主性和差异化竞争的追求自研芯片无可非议,但芯片研发资金投入巨大,需要足够的装车量以摊薄成本。“我们认为专业化分工与开放协作是行业效率最优解,车企可以聚焦核心能力,通过与上游供应商建立灵活的合作模式,综合降低成本。”他对记者说。

热门推荐