汽车芯片火药味十足,NPX抱团取暖走捷径

2018年，原本对未来汽车芯片市场格局产生重大影响的“高通收购NXP事件”告一段落。这场历时2年的马拉松最终没能达到终点。

440亿美元的出价，高通一方面看中NXP在汽车芯片领域的市场份额，另一方面可以在产品线上实现“全栈式”的布局，从智能座舱、车联网到自动驾驶。

而对于NXP来说，面对已经在ADAS及自动驾驶领域占据先发优势的Mobileye和英伟达，也需要高通的支持。一直以来，NXP缺乏高性能的并行处理器产品，使得其现有的芯片无法高效处理来自摄像头、雷达及其他传感器的融合数据。

现在，NXP只能寻找另一家公司来填补高通的空缺。“我们一直在制定B计划，以防收购交易失败。”NXP高级驾驶员辅助系统总经理卡迈勒•库里(Kamal Khouri)表示，而且必须弯道超车（如果独立开发替代英伟达的Xavier芯片和Mobileye的EyeQ芯片，时间和成本都不允许）。

一、汽车芯片“火药味十足”

今年以来，自动驾驶芯片的火药味十足。

英伟达在年初CES展上宣布，扩大与梅赛德斯-奔驰的合作关系，为后者构建人工智能架构，能够集成自动驾驶和智能驾驶舱的高性能计算。同时，英伟达还发布了全球首个商用L2+级自动驾驶系统—NVIDIA DRIVE AutoPilot。

这意味着英伟达已经从之前高高在上的L4级，“降维”到L2+级。这无疑进一步加剧未来三年L2级到L3级之间的芯片市场竞争，要知道这是真正占据出货量的重点市场。

英特尔旗下的Mobileye则继续向上挺进，宣布为两家中国公司（北京公共交通公司和北京北太机电）商业化部署L4级自动驾驶公共交通服务。同时，在传统优势领域继续抢单，包括为长城汽车在未来3至5年内交付L0到L2+自动驾驶解决方案，并针对中国道路联合开发L3级方案。

要知道，在过去的一年里，Mobileye已经从16家整车厂和5家一级供应商那里获得了20个新项目订单，覆盖78款车型。

同时，EyeQ系列中最新的定制加速处理器芯片EyeQ5已经出样，比EyeQ4强大10倍，基于7纳米工艺每秒执行24万亿次的运算。这将是对抗英伟达GPU的利器，关键还在于Mobileye计划开始向合作伙伴提供白盒“子系统”，意味着客户可以在芯片植入自己的算法。

按照计划，EyeQ5的全面量产时间点将于2021年开始，而Mobileye已经提前拿到了800万套订单。更关键的优势是，EyeQ5可以和前视摄像头一起集中在挡风玻璃位置，而不是中央域控制器。

后来居上的Xilinx，凭借FPGA的独特优势（低功耗、车规级、高性价比），宣布与采埃孚战略合作，为后者的自动驾驶域控制器ZF ProAI提供支持，Zynq UltraScale+MPSoC平台用于处理实时数据汇总、预处理和分配，同时为AI处理提供计算加速。此外，Xilinx还成为了多家中国ADAS供应商的合作伙伴，包括东软睿驰、Minieye等。

而未来在中国市场，NXP还将碰到一些中国AI芯片初创公司的竞争。比如，地平线刚刚获得6亿美元左右的B轮融资，估值达到30亿美元。此轮融资领投方为SK中国、SK Hynix以及数家中国一线汽车集团（与旗下基金）。至此，地平线已经获得了英特尔和SK Hynix两家全球半导体巨头的背书。

2018年，地平线在此前发布“征程”系列处理器的基础上，相继发布了Matrix自动驾驶计算平台。按照官方信息，其汽车领域的生态合作伙伴包括奥迪、博世、长安、比亚迪、上汽、广汽等。

对于NXP来说，一面是自动驾驶带来的对汽车芯片的未来巨大需求；另一面则是不断出现的“新竞争者”，尤其是主打性价比的中国初创公司和本地化优势。这让传统汽车芯片巨头“有点难受”。

二、抱团取暖“走捷径”

相比其他竞争对手的高调发布，NXP宣布和Kalray（一家成立于2008年，早期服务航空航天领域的并行计算芯片厂商）合作开发自动驾驶计算平台的消息“几乎被淹没”。

双方合作的目的正是弥补NXP的软肋，为客户提供从目前L2级（不过，行业普遍认为NXP的S32在处理L2级时也只能勉强够用）到L3、L4甚至L5级的芯片计算平台。

按照NXP的计划，未来将Kalray的大规模并行处理器阵列集成到自己的BlueBox中央域控制器。Kalray的MPPA处理器将处理自动驾驶的感知和建模阶段，使用传感器融合、目标检测和其他人工智能技术对汽车周围环境进行建模。

NXP的芯片则负责处理自动驾驶的另一个主要环节：路径规划。这意味着根据周围的环境绘制车辆应该走的路线，然后告诉车辆应该在哪里以及如何驾驶。BlueBox搭载了Cortex-A72 Layerscape处理器和一个基于Cortex-A53设计的嵌入式视觉芯片。

按照目前行业的共识，L2级数据处理的每秒运算量约为一万亿次（1 TOPS），还需要每秒执行20 MIPS用于规划路线的算法。而L3级自动驾驶汽车则需要50 TOPS和100 MIPS的计算能力。而L5级自动驾驶可能需要200 TOPS和超过200MIPS以上的算力。

挑战不仅在于让自动驾驶系统有能力承担越来越多的驾驶功能，而且在不损害安全和可靠性的前提下做到这一点。

根据Kalray的嵌入式计算主管Stephane Cordova介绍，Kalray一直致力于开发高可靠性的安全芯片。最新的28纳米芯片包含288核，每秒可运行万亿次操作，此外允许每个核独立工作。如果其中一个失效，另一个可以接管它正在做的事情，而不会导致整个芯片发生故障。

目前，Kalray可以保证高水平的安全性，MPPA处理器支持ASIL B/C，符合ISO 26262标准。更关键的是能耗可以低至现有解决方案的十分之一，并且由于MPPA的可编程性，用户可以轻松定制和更新。

最新的消息，NXP正在与一家欧洲主要OEM公司谈判，以提供完整的NXP/Kalray系统。按照此前计划，这套系统的推出时间点是今年上半年。

搞定了并行处理芯片，接下来就是操作系统。

近日，NXP宣布与嵌入式安全领域公司Green Hills建立战略合作伙伴关系，专注于量产级ADAS和自动驾驶应用。目的是搭载Green Hills的INTEGRITY实时操作系统(RTOS)，扩展了围绕NXP现有S32系列的ADAS和中央计算系统的生态伙伴。

两家公司的共同目标是交付高容量、量产级别的电子控制单元(ECUs)，以促进关键安全应用程序的开发和测试，并瞄准L2、L3级及更高级别自动驾驶系统开发。

Green Hills将其完整的RTOS技术作为双方自动驾驶软件平台的安全核心，这也是嵌入式行业中认证最高的RTOS之一，其已经通过ASIL D和SIL 4认证。

而在应对未来汽车内部及外部网络连接方面，NXP也在加紧布局。

去年，NXP宣布收购汽车以太网子系统技术提供商OmniPHY。后者的接口IP和通信技术与NXP的汽车产品组合将构成汽车以太网的一站式解决方案。两家公司的技术协同效应将围绕高级流程中的1.25-28Gbps PHY设计及10-、100-和1000BASE-T1以太网展开。

在V2X方面，NXP去年宣布与日本日立合作，结合NXP的V2X芯片组和日立解决方案的V2X软件堆栈开发全新的V2X解决方案，实现频率为5.9GHz和760MHz的V2X操作，支持欧盟、美国、韩国以及日本V2X技术的实施。

这套全新的V2X解决方案2019年先于日本上市，随后将推向欧洲和北美等其他市场。

去年，NXP营收为94.07亿美元，年度同比增长仅为2%，但营收总额仍低于2016年（两年的收购谈判耽误了不少事）。不过来自汽车业务营收比例，从2016年的38.8%进一步提升至去年的47.9%。

一直以来，NXP在车用MCU、信息娱乐系统芯片（iMX）、车载雷达射频芯片等领域处于优势地位，但对于NXP来说，“B计划”能否按照预期推进并取得进展，将至关重要，这决定其在自动驾驶领域的“占位”。