28nm引发的变革

红色星际 2022-10-13 08:20:20

编辑:Mark

出品:红色星际(ID:redplanx)

头图:航母战斗群图片

扑通一下,英伟达跳进海里。

紧接着,地平线和黑芝麻也接连跳进了海里。

英伟达仰泳的看着2个人,知道你们2个想扛起中国自动驾驶芯片的大旗,但是这条路太艰难了,怕你们游到一半游不下去。

英伟达在2022年3月份发布的大算力Orin芯片花费了数十亿美元打造,英伟达笑着说,你们可能总共融的钱也才这么多,知道你们2位心系中国芯片大业,但还是要量力而为。

黑芝麻看着得意的英伟达,目前阶段自动驾驶芯片还未真正地分出胜负,你只是暂时的领先而已。

海水的冰冷传递到地平线身上,地平线激动地说,要说通用芯片领域,我们的机会确实不大,特别是云端,这几大芯片巨头在云端都有十几年的积淀,想要打破确实很难。

但是自动驾驶作为专用芯片,目前阶段应该说是百花齐放,谁最终胜出主要取决于对未来自动驾驶发展趋势的判断,和对自动驾驶算法的研究,中国作为全球最火的自动驾驶市场,有先天的优势。

而且中国的主机厂,特别是像一汽,东风这样的国有汽车OEM,本身肩负着国家的安全和产业链稳定的使命,所以一定会大力支持我们2家。

英伟达看着2个踉踉跄跄的追随者,笑着说,不陪你们玩了,我要先走了。瞬间将动力值从每小时5万美金提高到了每小时30万美金。

一股烟的功夫,消失在海水中。

地平线和黑芝麻面面相觑,咱俩得好好互相帮扶,扛起中国自动驾驶芯片的大旗。两个人你扶我一把,我拉你一腿,大家慢慢往前游着。

1. 战机起飞

突然有两个鱼群也加入了这个征程,地平线定眼一看,原来是自己的老友吴强。忙问道,你们为何也加入自动驾驶芯片赛道?

吴强2017年回国加入地平线,任地平线公司CTO,后来自己出来成立了后摩时代。

后摩时代,开话了。刚才还看见英伟达,怎么瞬间就消失了。我们加入这个赛道,其实和你们的玩法不一样。

在自动驾驶芯片这个细分赛道上,一定是靠差异化竞争,才能真正地追上,甚至赶超这个行业的巨头,像英伟达。如果只是跟在他们的后面,肯定是没有出路的。如果用先进制程的方式,比如7nm,5nm去挑战英伟达,会面临巨大的工程上的挑战,而且很难在效率和成本上做到很好的平衡。

单纯靠传统的芯片模式,不断地提高制程,是不科学的。特别是摩尔定律失效后,我们必须找到新的路径来满足不断提升的算力需求。

地平线疑惑地问,那你们打算怎么搞?

后摩时代自信地讲道,我们采用“存算一体”的思路做自动驾驶大算力芯片。存算一体最大的优势就是对先进工艺的依赖较弱,能用28nm工艺做出7nm甚至5nm工艺才能实现的性能。

大家都知道美国对于我们半导体行业一直采用封锁的态度,如果能够用28nm实现几百,甚至上千TOPS的大算力,那么我们就不需要依赖像英伟达这些的国外公司。

而且能效比可以做到每瓦几十TOPS,甚至更高。对于汽车而言,如果超过15W,那么就得借助外部的散热方法来实现芯片的安全,无论是风冷,水冷,都是不小的成本,而且无法100%保证安全。

地平线疑惑道,现在的存算一体技术更多的是用在小算力芯片,像智能家居,智能电子这些,如果要用“存算一体”思路做大算力,短期内落地估计够呛。

后摩时代想了想说,目前存算一体确实主要用于小算力,但是经过我们2年的实践,发现这个是存在可能的。

如果单纯追求7nm,5nm等先进制程,成本太贵,而且还需要用HBM来增加存储带宽,一块高性能自动驾驶芯片的成本能飙升到上千美元。

如果存算一体可以实现大算力芯片,成本可能只是现在的几分之一,而且这个技术目前大家都在探索,我们并不比国外的公司差多少,同时在国际市场上具有先进性,一旦做成,就是具有国际竞争力的东西。

地平线思考片刻讲道,其实我们也在关注这个技术,但是像电路设计、架构、软件等诸多层面还面临着巨大挑战。

跟着后摩时代一起游过来的亿铸科技也开话了,我们认为,既然很难正面挑战英伟达这种巨头,那就采用新的技术、新的手段来另辟蹊径。而不是一直模仿别人,用传统技术来做国产替代是值得支持的,但不应该所有人都是这条路径。

我们也是做存算一体的。存算一体的目标是做成通用芯片,现在市面上大多公司把自动驾驶AI芯片当专用芯片做,算法和芯片高度绑定,在效率与通用性存在天然矛盾。未来随着大算力的需求,一定需要一个真正的软硬件解耦方案,不是把自动驾驶算法提前嵌入进芯片中。

自动驾驶芯片本身就是矩阵加乘运算的加速工作,存算一体显然更适合这个模式。

黑芝麻看了看另一个鱼群,讲道,你们是做哪块的,怎么也来和我们凑热闹?

我们是做Chiplet产品的,芯粒智能讲道。接着上面几位老哥的讲话,用存内一体思路做大算力确实是一条没人走过的路,但我补充一句,存内计算也需要拥抱Chiplet的生态。

我认为Chiplet生态,包括先进封装的生态可以把存算一体带到一个新的高度, Chiplet本质上更像是一个设计理念,不管是28nm,7nm还是5nm,CPU,GPU这些模块化芯片,都可以通过先进的封装和互联等方式,像拼接积木一样用封装技术整合在一起,形成一颗芯片。

与传统SoC方案相比,由于芯粒可重复使用,设计灵活,不仅能够加快芯片设计公司的设计周期、降低设计成本,还能大幅提高芯片性能。

黑芝麻疑惑道,用拼积木的思路想拼出一座房子,就需要提前规划房子的设计、结构、用什么样的模块才能实现这座房子的拼搭,但目前阶段好像还很不成熟。

奇异摩尔插话了,Chiplet产业确实处于发展初期,生态链还不够完善,缺乏系统化的设计解决方案。

但是从长远看,Chiplet已经被视为延续摩尔定律的一个重要途径。当工艺进入到14nm后,摩尔定律有点失效了,而算力的需求却还在不断提高。特别是自动驾驶芯片多采用异构计算,由于异构计算很难在传统的板级互联情况下实现,这就要求所有运算单元中有一个更高速的互联,让多个芯片作为一个整体来实现软硬件协同,这就是Chiplet要解决的问题。

我们认为,未来自动驾驶更看重的是计算平台,而不是单独的一个芯片。其实大算力芯片中,需要先进制程(7nm,5nm)的算力核其实占用面积并不多,通常不到40%,通过Chiplet可以把其它不需要先进制程的模块,比如通信,接口,把它放在非先进制程的Base die里,并把这些模块集合成一颗整个大的芯片。

黑芝麻想了想,那Chiplet的一次性工程费用该由谁来承担?

奇异摩尔想了想,这个问题确实是先有“鸡”还是先有“蛋”的问题。当前Chiplet技术百花齐放,包括芯片厂家、云计算厂家、晶圆制造厂家等,需要构建成本合理的标准化开放IP生态,才能解决这个问题。

但未来Chiplet可以增加芯片IP公司的营收,以前我们只需要把IP卖出去,就挣到授权费了,现在是按照销量分成,只要你卖得好,每卖一次,我收一次钱,营收空间大大增加。

地平线插了进来,讲道,对于芯片IP公司来说,做Chiplet就是IP的硬件化,IP硬件化从营收角度来说是可以大大增加营收,但是如果我们做Chiplet die,就要去预测客户产品的销量,这对产品整体规划的挑战,包括以后对供应链把控的挑战,是会相对大一点。

目前阶段,Chiplet技术早期发展中,处于生产制造环节的厂商可能具有更大话语权,所以我们认为传统的巨头在早期还是处于领导地位。

而且不同工艺,不同芯片之间的互连接口对算力与功耗有影响很大,目前阶段还没有形成统一的标准,如果做到车规,估计还得3-5年吧。

芯粒智能见状也聊了起来,对于我们这样小的创业公司而言,选择进入芯片行业是一个巨大的挑战,随便一款大芯片可能都需要几亿美元的花费。所以创业公司要在研发成本和芯片性能上做一个平衡。

特别是现在市场上主流车型还是在15到25万之间,这一价位的车型对成本会非常敏感,英伟达等“高举高打”的计算平台解决方案动辄几万块价格,整车企业很难消化。

现在市场上的自动驾驶芯片很难在通用性,效率和成本上做到很好的平衡,Chiplet方法则可以以较低成本实现相关解决方案。

英伟达因为财大气粗,所以对新技术有较高的尝试意愿,在用各种手段探索可能的计算边界,但是对于创业公司而言,目前阶段还不能这么干。

(歼-20战斗机图片)

6个兄弟,你一句我一句地聊着,忽然整个海面突然沸腾了起来,可能他们自己都没有想到,一台与歼-20战斗机相似的战机突然升空了,地平线和黑芝麻作为机身,存算一体和Chiplet作为两侧的机翼,一跃升空。大家感叹,这不就是中国的芯片战斗机雏形嘛。

6个兄弟相视而笑,激动地笑着说,虽然我们存在技术路线之争,但我们肯定是要一起探索中国芯片的突围之路。

2. 航母成群

突然之间,海底一片漆黑。

众人纷纷议论,猜测这是哪个大神,仔细一看,原来是毫末智行。大家忙问道,我们这个是自动驾驶芯片赛道,你做自动驾驶系统的公司怎么也来凑热闹。

毫末智行笑着说,未来我们就会有超过30款车型,百万量级的落地规模,这个赛道怎么可以没有我们呢。

我们对于先进技术都比较兴趣,特别是在最近一期的HAOMO AI DAY上,我们发现,针对Attention的计算特点,例如使用大值精确小值近似和双向渐进的稀疏预测等方法,在28nm的芯片上就可以实现27.5T/W的计算功耗比。

作为中国量产第一的自动驾驶公司,必须时刻关注核心芯片的发展,我们也非常看好28nm芯片的测试。

目前中国能做的最高水平是28nm,想再往前进,中国缺少光刻机。中芯国际虽然有两台14nm的光刻机,可是与光刻机配套的零部件受到美国制裁,所以中国28纳米及以上的芯片是没有受到制裁的。

如果28nm能实现高性能大算力芯片,不仅可以实现车载计算的需求,还能保证供应链的安全。

大家互相看了一下,作为终端的金主,确实应该一起探索,共同为中国的自动驾驶道路出谋献策。

说着说着,毫末智行这艘类似航母的战舰一涌而成,就在此时,一个芯片航母的雏形形成了。地平线和黑芝麻作为机身,存算一体和Chiplet作为两侧的机翼,毫末智行作为航母基地,不断的补给能量给战机,已经初步具备了远程作战的能力。

飞着飞着,忽然又一次看到了英伟达。英伟达一看,怎么单兵作战变成了航母群。

英伟达笑着说,确实难为你们了。说实在话,如果单一的公司,我们确实并没有把它作为竞争对手,但是集体作战,是有那么点赶超的苗头。

英伟达冷笑,我摊牌了,宣布直接放弃1000TOPS算力的Atlan芯片,直接上2000TOPS的Thor芯片。

2021年,在GTC大会上,英伟达创始人黄仁勋正式发布了自动驾驶芯片Atlan,单颗芯片的算力达到1000TOPS。芯片一发布即引起整个行业的热议。

此次取消Atlan,直接上Thor,直接把整个行业整沸腾了。中国的公司纷纷疑惑,这怎么办,完全追不上啊。

2021年底,红色星际曾收到消息说,英伟达把后面的几款芯片都取消了,原来是取消了Atlan。

当前智能驾驶已进入算力竞赛时代,大算力自动驾驶芯片面临巨大的设计挑战,业界普遍认为,英伟达的Atlan号称单个die要达到1000TOPS算力,业界普遍估计会非常困难。

但是直接跳过Atlan,上Thor,直接把整个行业都碾压了。不过这个也符合英伟达一贯的做法,至少要领先竞争对手1代产品以上。

据官方表示,地平线将会在2023年推出性能更为强劲的汽车智能芯片 J6(Journey 6),采用车规级7nm工艺,算力超过400TOPS。地平线J5现在是128TOPS的算力,和现在的Orin(256TOPS)差一倍的算力。到了J6,地平线想计划继续与英伟达保持差一个产品级的频率。

但是英伟达却直接改变了思路,直接从2000TOPS开始。据悉,英伟达Thor的研发费用会在数十亿美元。

在大家讨论的瞬间,一股烟的功夫,发现英伟达又飞走了。看来英伟达为了保持行业的领先性,不断的在提高自己的预算。

(Space X火箭)

此时特斯拉的Space X火箭正好经过,我刚看见老友英伟达,怎么突然不见了。

大家笑着说,英伟达不想和我们玩,觉得自己是龙头,处处想在产品方面高我们一等,领先我们一步。

特斯拉安慰道,别怕,我们也是这样过来的,我们之前也和Mobileye玩过,但是因为高高在上,我们决定自己做芯片。包括最早的电动化,全世界所有的OEM都嘲笑我们,最后我们还是做成了。我想告诉你们一句,不要畏惧行业龙头,大胆的创新,未来一定属于勇敢者。

马斯克又露出了难以捉摸的笑容,讲道,正好我经过,可以捎你们一程。众人思考片刻,我们一个航母,一个战机,怎么捎我们一程啊,这个难度是不是太大了。

要具有想象力嘛,马斯克笑着说,瞬间把动力值从每小时30美金提高到了100美金。升下四根铁索,整个火箭把战机和航母一起吊着往前走,宛如美国大片中外星人攻击地球的片段,但这次是中国自动驾驶芯片的向外突破。

半股烟的功夫,消失在了海水中。

就这样,8个兄弟开始在天空中群魔乱舞。

-END-

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评论列表
  • 2022-10-13 21:39

    为你们的努力点赞,无论成功与否!

  • 2022-10-13 22:57

    和龙王比宝是以己之短攻敌之长。转换思路是正确的。弯道超车不现实,换道超车才是正途。

  • 2022-10-13 21:40

    写得很好,赞

  • 2022-10-14 19:19

    写得非常好

  • 2022-10-17 23:49

    梁孟松可谓是千军易得一将难求

  • 2022-10-17 23:31

    请关注并转发,让更多人关注国产芯片

  • 2022-10-17 23:27

    大家看完此篇不要忘记在文末点击连载1,同样精彩

红色星际

简介:自动驾驶领域深度报道