雷鋒網按:在“血肉橫飛”的自動駕駛之戰(zhàn)中,車載集成電路也是一股不可忽視的力量。不過,眼下這個市場上最受投資者關注的還是 AI 處理器和 SoC,因為它們對于崛起中的自動駕駛汽車至關重要。那么 FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)呢?它在這場刺刀戰(zhàn)中又扮演者什么角色?
作為汽車行業(yè)的老朋友,F(xiàn)PGA 方案廠商賽靈思(Xilinx)也坐不住了,賽靈思攜手戴姆勒集團,未來要幫新的奔馳車型開發(fā)“超高效 AI 解決方案”,以重新確立 FPGA 在自動駕駛行業(yè)的地位。
據(jù)雷鋒網了解,戴姆勒正在借助賽靈思的技術打造新款“車載系統(tǒng)”,推動 AI 處理技術在車載應用中的落地。不過,兩家公司的合作細節(jié)依然是個未知數(shù)。
媒體們也提出了一些問題,比如這套系統(tǒng)的發(fā)布節(jié)點和兩家公司合作是否有排他性(Mobileye 或英偉達還能拿到戴姆勒訂單嗎?)??上?,賽靈思汽車部門負責人 Willard Tu 均拒絕發(fā)表評論。
林利集團資深分析師 Mike Demler 則指出,“戴姆勒也選擇了 Mobileye 和英偉達?!痹谒磥?,賽靈思與戴姆勒的合作更像是“樣板化的公關”。不過他也表示:“戴姆勒到底能拿出一套什么樣的車載系統(tǒng)還挺令人期待的?!?/p>
VSI Labs 創(chuàng)始人 Phil Magney 則指出,F(xiàn)PGA 在汽車行業(yè)的熱度其實比多數(shù)人想象的都高。
“業(yè)內幾乎每家公司都喜歡宣稱自己掌握了 ASIC(專用集成電路),不過想在高效計算平臺上應用專有指令集,還得靠 FPGA 完成大部分尖端處理?!盡agney 解釋道?!癆SIC 確實是好東西,但在你鎖定指令集之前,必須得嘗試各種不同的變量。FPGA 會在工作中適應這些改變,這時才是應用指令集并嘗試新事物的最佳時機?!?/p>
汽車市場的遺產
說到賽靈思在汽車市場上的遺產,Willard Tu 也有自己的想法。他表示,公司的 FPGA 最初是車輛信息娛樂系統(tǒng)中的膠合邏輯,但后來這項技術卻成了 ADAS 市場的寵兒。Willard Tu 還強調,F(xiàn)PGA 非常適合控制日益復雜的 ADAS 和自動駕駛系統(tǒng)。
2014 年時,賽靈思的芯片的買家還只有 14 個,涉及車型 29 款,但四年之后,它的芯片解決方案已經得到了 29 家制造商的支持,涉及車型更是暴增至 111 款。
與那些剛剛沖進自動駕駛汽車市場的 AI 處理器“后生”不同,“賽靈思對質量這個關鍵問題有著更為深入的理解,畢竟我們的產品已經在汽車市場摸爬滾打多年了。” Willard Tu 解釋。
在 ADAS 市場,賽靈思的 FPGA 已經建立了自己的口碑,它在處理復雜傳感器數(shù)據(jù)(來自圖像、雷達和 LiDAR 等傳感器)的工作中起了重要作用。
許多人不知道的是,賽靈思已經是僅次于 Mobileye 的車載計算視覺處理巨頭。不過,Willard Tu 也承認,它們與行業(yè)老大 Mobileye 之間有一道難以跨越的鴻溝。除了汽車制造商,賽靈思與一級供應商也建立了廣泛的合作關系,其中不乏博世、麥格那和大陸這樣的巨頭。Willard Tu 也信心滿滿的指出,“它們愿意和賽靈思合作主要基于五大原因?!?/p>
首先,賽靈思的 FPGA 并不是“霸王條款”,它讓 OEM 商能拿出差異化的圖像處理算法。與其相比,Mobileye 的“一刀切”方案就少了一些靈活性。
其次,對一級供應商來說賽靈思是個“開放盒子”,而且它們的功能安全符合 ISO 26262 的要求。相反,Mobileye 帶來的是一個“黑箱”,無論 OEM 還是一級供應商都對 Mobileye 的軟件一無所知。
不過,如果 Mobileye 承諾自己的“黑箱”也符合 ISO 26262 要求,恐怕沒有客戶會糾結?!癕obileye 是一家芯片供應商,如果系統(tǒng)層面出現(xiàn)了安全問題,承擔責任的也是 OEM 商,而非芯片供應商?!盬illard Tu 解釋道。
第三,Willard Tu 指出,賽靈思的圖像處理解決方案可以根據(jù)安裝車型的不同進行調整。它可以放在前置攝像頭上,也可以放在風擋甚至中央模塊中。
第四,“我們能提供可擴展性?!盬illard Tu 說道。賽靈思結合 ARM 的子系統(tǒng)(包括 Cortex-A53 和 Cortex-R5)設計出了 ZU2 到 ZU5 的一系列產品,它們能根據(jù)應用的要求增加更多可編程結構?!拌b于新車評估程序每 12-16 個月都會新增要求,我們的解決方案比 SoC 的靈活性要強很多?!盬illard Tu 強調道。
最后,賽靈思對自己的 FPGA 適應性很有信心,它可適應汽車行業(yè)千變萬化的功能性要求。
舉例來說,在 Level 3 車輛上負責監(jiān)督駕駛員的賽靈思芯片,也可以重新編程,成為幫乘客泊車的“門童”。簡單來說,這種可編程性甚至能改變芯片的“個性”。
拿走激光雷達市場 90% 的份額
Willard Tu 指出,賽靈思在激光雷達市場也占據(jù)統(tǒng)治地位,它的芯片不但占據(jù)了幾家一級供應商激光雷達的大腦,還是大多數(shù)激光雷達新創(chuàng)公司的必備。鑒于激光雷達上整合了眾多技術且各種新技術依然會層出不窮,因此激光雷達供應商們轉向賽靈思的可編程方案也是情理之中。
“顯然,一大批激光雷達已經傍上了 FPGA,尤其是那些智能化且有特殊處理要求的產品。”Magney 說道。“FPGA 讓激光雷達供應商能升級并修改它們的處理要求。由于大多數(shù)激光雷達供應商都是市場新軍,因此在現(xiàn)階段 ASIC 對它們來說不太實際?!?/p>
不過從更廣的視角來看,Demler 覺得賽靈思對激光雷達市場的統(tǒng)治并沒有想象中那么重要?!斑@是個很小的市場,每年恐怕銷量還不到 100 萬套。”Demler 補充道?!拔也聹y賽靈思可能與 Velodyne 關系不錯”。
在 Demler 看來,現(xiàn)在的激光雷達市場“地圖和工業(yè)應用才是大頭,汽車市場還只是個小蛋糕?!?/p>
踏足邊緣計算領域
雖然車載激光雷達市場還需要多加培養(yǎng),但賽靈思依然可以在傳感器數(shù)據(jù)處理領域扮演更重要的角色。
“我們也看到了邊緣計算的興起,未來傳感器將承擔一定的數(shù)據(jù)處理任務?!盡agnery 說道?!盁o論激光雷達還是雷達,都會生成海量數(shù)據(jù),因此現(xiàn)在業(yè)界有將數(shù)據(jù)處理放在傳感器模塊的趨勢,特別是在 ADAS 領域。”
Magney 指出,“賽靈思的 FPGA 在 ADAS 解決方案價值鏈中占據(jù)關鍵位置,可能非常適合處理圖像雷達數(shù)據(jù),而這項技術可是相當前沿?!?/p>
從 ADAS 走向高級自動駕駛
雖然現(xiàn)在只在 ADAS 市場吃得開,但 Willard Tu 相信 FPGA“低延遲和高吞吐量”的特性能成為它們在高級自動駕駛市場上發(fā)光發(fā)熱的一大優(yōu)勢。
當 GPU 執(zhí)行深度學習推理時,它們需要并行批處理大量通過單指令多數(shù)據(jù)架構(SIMD)的平行數(shù)據(jù)。為了在提升計算能力的同時減少抓取,業(yè)內一直在嘗試開發(fā)更寬的單指令多數(shù)據(jù)架構。不過,現(xiàn)在的技術只能拓寬寄存器文件而已。
反觀 FPGA,可以直接完成無批次推理,其結果就是“帶有確定性的低延遲,高吞吐量(無論批次大?。┖褪冀K如一的計算效率?!?Willard Tu 解釋。
雖然從理論上可行,但行業(yè)觀察者不愿對賽靈思的未來之路作出評價,在自動駕駛市場它們想達到英偉達或 Mobileye 的高度可不容易。
幾個月前,賽靈思提出了自適應計算加速平臺(ACAP)的理念,它認為 ACAP“將在性能上全面超越傳統(tǒng)的 CPU 和 GPU”。
不過,現(xiàn)在賽靈思好像打了退堂鼓。雖然 ACAP 今年就會正式下線,但產品交付要等到 2019 年了。
那么賽靈思的解決方案能和英偉達或 Mobileye 一較高下嗎?對于該問題,Magney 表示:“現(xiàn)在下結論還太早,Mobileye 無疑是視覺算法領域的帶頭大哥,想從視覺這個切入點挑戰(zhàn)它們并不容易。不過賽靈思可能會從‘開放性解決方案’這個角度來釋放自己的吸引力。”
至于英偉達,Magney 則指出,“在效率上賽靈思能否超越英偉達不好說”,這一點只能做了基準測試再下定論?!安贿^,英偉達能提供業(yè)界最完整的全棧 SDK,因此對開發(fā)者來說,現(xiàn)階段英偉達的吸引力更強。”
Demler 則認為,“從整體來看 FPGA 一直是數(shù)據(jù)中心的 AI 加速器,因此賽靈思有能力打造出更有針對性的架構。借助它們強大的數(shù)字信號處理和平行架構,F(xiàn)PGA 能提供非常適合神經網絡加速的計算能力。當然,最后還是要看成本和功耗,這是哪個解決方案能最終勝出的關鍵挑戰(zhàn)?!?/p>
雖然與戴姆勒結盟是賽靈思的一大勝利,但業(yè)內人士也不敢肯定兩家的技術結晶何時能夠落地。
在新聞發(fā)布會上戴姆勒表示:“作為兩家公司戰(zhàn)略合作的一部分,來自奔馳研發(fā)中心的深度學習專家們已經將賽靈思的 AI 算法用在了自家平臺上。”此外,戴姆勒還表示,“奔馳會將賽靈思的 AI 處理器技術產品化,幫助神經網絡更高效的執(zhí)行任務?!?/p>
賽靈思收購深鑒科技背后,折射的是AI 芯片創(chuàng)業(yè)公司困局與出路