全新ES8掘金行动:比想象中更强的“神玑 NX9031”

蔚来
Oct 21

在车企中,除了蔚来,应该再也找不到第二家连续三代车型使用全球首发智能驾驶芯片,并且每一次使用的也都是那个时代最强的智能驾驶芯片。

从第一代车型全球首发Mobileye EyeQ4,到第二代车型全球首发英伟达Orin-X,帮助英伟达提前半年实现量产,再到第三代车型使用自研的全球首颗5nm车规级工艺高阶智能驾驶芯片“神玑 NX9031”,比行业里性能接近的最新旗舰芯片还要更早上车。

提到“神玑 NX9031”,大家最熟知的一定是“一颗顶四颗”的强劲AI算力。但只有算力,对于一颗芯片来说是远远不够的。今天我们就和大家聊聊搭载于全新ES8上的“神玑 NX9031”以及承载这颗芯片的中央计算平台,让大家更了解自研高阶智驾芯片量产上车,背后要付出多少看不见的努力。

除了高算力

更要有高带宽

一瓶水想要从瓶子里倒出来,瓶子容积有多大决定了能倒多少水,但瓶颈有多大则决定了水能倒多快。

如果一颗芯片想要在同速度下处理更多的数据,比如更大参量的模型、更多路的传感器、更高质量的摄像头,并且在同数据量下有更低的时延,更快完成通信,从而让各种网络结构的模型,在车上自如部署、高效运行,让各种计算资源在智能辅助驾驶、智能座舱、智能底盘之间高效跨域调度,那么带宽就是芯片实际运行的瓶颈。

同时拥有大算力和高带宽,才是真正为大模型而生的旗舰智驾芯片。

“神玑 NX9031”在算力上,打平了最新行业旗舰芯片的满血版,而546GB/s的带宽更是最新行业旗舰的两倍。而高带宽对于芯片内部物理布线、信号串扰、散热、时钟同步等提出了极高的要求,也意味着“神玑 NX9031”的设计达到了行业领先的地位。

虽然全新ES8上各种高性能感知硬件每秒产生数据量达到43.85Gb,但这还远没有达到“神玑 NX9031”的极限。在大算力和大带宽的支持下,“神玑 NX9031”最高可以并行处理25路高清摄像头和激光雷达的点云数据,是行业第一,同时数据处理的延时不超过5ms,也是行业第一。这为高阶智驾在全场景下全向感知的强劲性能,提供了足够的保障。

让高阶智驾芯片

能跑守卫模式

当芯片的算力越来越大,自然也意味着芯片的功耗越来越高。但事实上,在绝大多数时候,芯片是不可能用满的。换句话说,谁的芯片能把日常更高频工况的功耗做得更加精细,谁的芯片就会有更好的能效表现,也能在更多的场景下使用。

低功耗设计,恰恰就是“神玑 NX9031”在行业又一个非常领先的地方。

这里包含两个方面,一个是芯片本身的设计,另一个则是承载芯片的中央计算平台的适配设计。

从芯片设计来说,“神玑 NX9031”在芯片底层将各个子系统的电源门控和时钟门控精细化设计,关键的子系统独立供电,可以做到毫瓦级的功耗控制。根据不同的应用场景,相应的模块可以按需开启和关闭,各子系统也可以实现微秒级的动态唤醒。

同时,因为芯片和中央计算平台都是自研的,两者之间可以进行深度适配、反复迭代,得到最优解。中央计算平台上的液冷流向、液冷流域尺寸,都可以根据芯片实际发热的情况去针对性地精细定制。而且,在蔚来的中央计算平台上,还巧妙地设计了压力支架,确保芯片和液冷板的接触良好,可以精准控制导热胶的厚度在最小值,提升散热的一致性。

自研芯片和中央计算平台,不仅散热效率更高,工程的可靠性和成本也会达到最佳平衡。但如果是使用供应商提供的通用芯片,芯片本身已经设计好了,能够做优化的只能是外围,能够优化的空间有限。芯片供应商更不可能把芯片打开,让主机厂去定制芯片内部的某些模块。

所以,如果“神玑 NX9031”和行业最新旗舰芯片都满功率运行,两者的性能可能差不多。但是如果在更丰富的日常场景下运行,尤其是在低功耗下,“神玑 NX9031”有巨大的能耗优势。

一个典型的案例,就是当车辆在守卫模式下,“神玑 NX9031”可以持续开机,以极低功率运行,让守卫模式可调用的摄像头和图像处理能力达到业界最顶,这在同档位的智能辅助驾驶芯片中是绝无仅有的。因为当车辆处于静态时,99%的工况下,芯片不需要单独去请求水冷,整车FOTA时不需要,换电时不需要,守卫模式也不需要,这对能耗的帮助非常大。

也正因如此,全新ES8不仅开守卫模式时一天耗电不到一度,而且还能使用“神玑 NX9031”夜神级别的暗光能力,即便外面一片漆黑,守卫模式记录下的视频依然能清晰、明亮。这些都是“神玑 NX9031”在低功耗设计的领先性,带给用户的优质体验。

比芯片更难的

是底层软件

或许大家知道,蔚来是首发量产英伟达Orin-X芯片的车企。但很少有人知道,蔚来也是使用英伟达芯片的车企中,极少不使用英伟达完整工具链的。

在蔚来的第二代车型上,蔚来不仅量产了迄今Orin平台中最复杂的4颗Orin平台,中央计算平台也是自研的,而且包括深度神经网络库、框架层、工具层等底层软件都是自研的,只保留了最底层的CUDA(Compute Unified Device Architecture,统一计算设备架构)来进行硬件适配。

相比芯片设计制造本身,芯片里面的底层软件,难度可能还要更大。

事实上,英伟达的全套工具链非常好用,大部分做Orin量产的公司都会直接用,这也是英伟达多年来建立的重要壁垒之一。但是蔚来在那时就已经决定要自研芯片,如果使用英伟达全家桶,自研芯片根本就没法对接,英伟达更不可能去帮忙来做适配。

所以,尽管很艰难,但正是因为把难的事情做在了前面,蔚来建立了从算子、量化,到调度、迁移,一整套先进且成熟的自研AI工具链,才能快速量产“神玑 NX9031”,并在全行业首次实现了自研旗舰智驾芯片的完整功能交付。全新ES8交付也即搭载蔚来世界模型赋能的智能辅助驾驶系统,接下来还将会以既定的节奏保持迭代更新。这背后,就是蔚来原生车规设计、跨技术栈协同、强大工程实力的体系化能力体现。

性能提升

还能省很多钱

2024年,蔚来花在购买Orin芯片上的钱,大概是3亿多美元,总计买了几十万颗。而到了2025年,这些都会变成蔚来自研的“神玑 NX9031”,每辆车大约可以带来1万元的成本优势。尽管芯片的研发成本,差不多相当于1,500座换电站,但是蔚来一直强调的是平台性的研发,能够在多品牌、多车型上复用,每辆车除了测试上车的成本,不需要再一辆车一辆车地去付钱。

当包括全新ES8在内的蔚来新车逐步形成规模化后,技术创新带来的管理经营效率提升,会变得越来越明显。“神玑 NX9031”的高性能,相比以往供应商提供的通用芯片,可以提高用户的体验上限和安全上限,另一方面可以春耕秋收,在收获期为公司经营带来更强的支持,这才能确保给用户持续提供优质的用车服务。

当然,对于用户来说,在相当长的时间里,“神玑 NX9031”都将是智能驾驶芯片里综合能力最强的。而且因为全自研,在更长的用车周期里进行软件技术升级,也会更及时、更便捷,从而持续为用户带来安心高效的智能驾驶体验,真正实现“有芯有魂,领先一代”。


文章原文

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