全新ES8掘金行動:比想象中更強的「神璣 NX9031」

蔚來
10/21

在車企中,除了蔚來,應該再也找不到第二家連續三代車型使用全球首發智能駕駛芯片,並且每一次使用的也都是那個時代最強的智能駕駛芯片。

從第一代車型全球首發Mobileye EyeQ4,到第二代車型全球首發英偉達Orin-X,幫助英偉達提前半年實現量產,再到第三代車型使用自研的全球首顆5nm車規級工藝高階智能駕駛芯片「神璣 NX9031」,比行業裏性能接近的最新旗艦芯片還要更早上車。

提到「神璣 NX9031」,大家最熟知的一定是「一顆頂四顆」的強勁AI算力。但只有算力,對於一顆芯片來說是遠遠不夠的。今天我們就和大家聊聊搭載於全新ES8上的「神璣 NX9031」以及承載這顆芯片的中央計算平臺,讓大家更瞭解自研高階智駕芯片量產上車,背後要付出多少看不見的努力。

除了高算力

更要有高帶寬

一瓶水想要從瓶子裏倒出來,瓶子容積有多大決定了能倒多少水,但瓶頸有多大則決定了水能倒多快。

如果一顆芯片想要在同速度下處理更多的數據,比如更大參量的模型、更多路的傳感器、更高質量的攝像頭,並且在同數據量下有更低的時延,更快完成通信,從而讓各種網絡結構的模型,在車上自如部署、高效運行,讓各種計算資源在智能輔助駕駛、智能座艙、智能底盤之間高效跨域調度,那麼帶寬就是芯片實際運行的瓶頸。

同時擁有大算力和高帶寬,纔是真正為大模型而生的旗艦智駕芯片。

「神璣 NX9031」在算力上,打平了最新行業旗艦芯片的滿血版,而546GB/s的帶寬更是最新行業旗艦的兩倍。而高帶寬對於芯片內部物理佈線、信號串擾、散熱、時鐘同步等提出了極高的要求,也意味着「神璣 NX9031」的設計達到了行業領先的地位。

雖然全新ES8上各種高性能感知硬件每秒產生數據量達到43.85Gb,但這還遠沒有達到「神璣 NX9031」的極限。在大算力和大帶寬的支持下,「神璣 NX9031」最高可以並行處理25路高清攝像頭和激光雷達的點雲數據,是行業第一,同時數據處理的延時不超過5ms,也是行業第一。這為高階智駕在全場景下全向感知的強勁性能,提供了足夠的保障。

讓高階智駕芯片

能跑守衛模式

當芯片的算力越來越大,自然也意味着芯片的功耗越來越高。但事實上,在絕大多數時候,芯片是不可能用滿的。換句話說,誰的芯片能把日常更高頻工況的功耗做得更加精細,誰的芯片就會有更好的能效表現,也能在更多的場景下使用。

低功耗設計,恰恰就是「神璣 NX9031」在行業又一個非常領先的地方。

這裏包含兩個方面,一個是芯片本身的設計,另一個則是承載芯片的中央計算平臺的適配設計。

從芯片設計來說,「神璣 NX9031」在芯片底層將各個子系統的電源門控和時鐘門控精細化設計,關鍵的子系統獨立供電,可以做到毫瓦級的功耗控制。根據不同的應用場景,相應的模塊可以按需開啓和關閉,各子系統也可以實現微秒級的動態喚醒。

同時,因為芯片和中央計算平臺都是自研的,兩者之間可以進行深度適配、反覆迭代,得到最優解。中央計算平臺上的液冷流向、液冷流域尺寸,都可以根據芯片實際發熱的情況去針對性地精細定製。而且,在蔚來的中央計算平臺上,還巧妙地設計了壓力支架,確保芯片和液冷板的接觸良好,可以精準控制導熱膠的厚度在最小值,提升散熱的一致性。

自研芯片和中央計算平臺,不僅散熱效率更高,工程的可靠性和成本也會達到最佳平衡。但如果是使用供應商提供的通用芯片,芯片本身已經設計好了,能夠做優化的只能是外圍,能夠優化的空間有限。芯片供應商更不可能把芯片打開,讓主機廠去定製芯片內部的某些模塊。

所以,如果「神璣 NX9031」和行業最新旗艦芯片都滿功率運行,兩者的性能可能差不多。但是如果在更豐富的日常場景下運行,尤其是在低功耗下,「神璣 NX9031」有巨大的能耗優勢。

一個典型的案例,就是當車輛在守衛模式下,「神璣 NX9031」可以持續開機,以極低功率運行,讓守衛模式可調用的攝像頭和圖像處理能力達到業界最頂,這在同檔位的智能輔助駕駛芯片中是絕無僅有的。因為當車輛處於靜態時,99%的工況下,芯片不需要單獨去請求水冷,整車FOTA時不需要,換電時不需要,守衛模式也不需要,這對能耗的幫助非常大。

也正因如此,全新ES8不僅開守衛模式時一天耗電不到一度,而且還能使用「神璣 NX9031」夜神級別的暗光能力,即便外面一片漆黑,守衛模式記錄下的視頻依然能清晰、明亮。這些都是「神璣 NX9031」在低功耗設計的領先性,帶給用戶的優質體驗。

比芯片更難的

是底層軟件

或許大家知道,蔚來是首發量產英偉達Orin-X芯片的車企。但很少有人知道,蔚來也是使用英偉達芯片的車企中,極少不使用英偉達完整工具鏈的。

在蔚來的第二代車型上,蔚來不僅量產了迄今Orin平臺中最複雜的4顆Orin平臺,中央計算平臺也是自研的,而且包括深度神經網絡庫、框架層、工具層等底層軟件都是自研的,只保留了最底層的CUDA(Compute Unified Device Architecture,統一計算設備架構)來進行硬件適配。

相比芯片設計製造本身,芯片裏面的底層軟件,難度可能還要更大。

事實上,英偉達的全套工具鏈非常好用,大部分做Orin量產的公司都會直接用,這也是英偉達多年來建立的重要壁壘之一。但是蔚來在那時就已經決定要自研芯片,如果使用英偉達全家桶,自研芯片根本就沒法對接,英偉達更不可能去幫忙來做適配。

所以,儘管很艱難,但正是因為把難的事情做在了前面,蔚來建立了從算子、量化,到調度、遷移,一整套先進且成熟的自研AI工具鏈,才能快速量產「神璣 NX9031」,並在全行業首次實現了自研旗艦智駕芯片的完整功能交付。全新ES8交付也即搭載蔚來世界模型賦能的智能輔助駕駛系統,接下來還將會以既定的節奏保持迭代更新。這背後,就是蔚來原生車規設計、跨技術棧協同、強大工程實力的體系化能力體現。

性能提升

還能省很多錢

2024年,蔚來花在購買Orin芯片上的錢,大概是3億多美元,總計買了幾十萬顆。而到了2025年,這些都會變成蔚來自研的「神璣 NX9031」,每輛車大約可以帶來1萬元的成本優勢。儘管芯片的研發成本,差不多相當於1,500座換電站,但是蔚來一直強調的是平臺性的研發,能夠在多品牌、多車型上覆用,每輛車除了測試上車的成本,不需要再一輛車一輛車地去付錢。

當包括全新ES8在內的蔚來新車逐步形成規模化後,技術創新帶來的管理經營效率提升,會變得越來越明顯。「神璣 NX9031」的高性能,相比以往供應商提供的通用芯片,可以提高用戶的體驗上限和安全上限,另一方面可以春耕秋收,在收穫期為公司經營帶來更強的支持,這才能確保給用戶持續提供優質的用車服務。

當然,對於用戶來說,在相當長的時間裏,「神璣 NX9031」都將是智能駕駛芯片裏綜合能力最強的。而且因為全自研,在更長的用車週期裏進行軟件技術升級,也會更及時、更便捷,從而持續為用戶帶來安心高效的智能駕駛體驗,真正實現「有芯有魂,領先一代」。


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