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算力高达2000TOPS！英伟达继Orin后再推DRIVE Thor，自动驾驶迎来大变局

李弯弯 电子发烧友网 2022-12-29
电子发烧友网报道（文/李弯弯）9月20日晚，在2022秋季GTC大会上，英伟达发布了新一代的汽车芯片DRIVE Thor，这颗芯片主要瞄准汽车的中央计算架构，算力达到2000TOPS，是其此前发布的Altan的2倍，Orin的8倍。
英伟达此前发布Orin，算力为254TOPS，已经处于世界领先水品，并且获得了大批客户，如今新一代2000TOPS算力DRIVE Thor的发布，将会给自动驾驶领域带来怎样的巨变？

英伟达Orin芯片正在收割全球客户

早在2015年，英伟达就开始推出适用于自动驾驶需求的Tegra X1，该芯片采用20nm工艺，算力为1TOPS，主要面向智能座舱。2018年，英伟达推出Parker，采用16nm工艺，算力为1TOPS，该芯片产品开始在特斯拉、沃尔沃等品牌中得到应用。
2020年，英伟达又量产首款高等级自动驾驶芯片Xavier，基于台积电12nm工艺，集成90亿颗晶体管，总体INT8算力为30TOPS。该芯片在小鹏、上汽等的L2、L2+级车型上得到使用，不过相较于同行，这颗芯片算力水平并不高。
因此英伟达在Xavier量产之前，就开始布局Orin，该芯片在2019年发布，采用7nm工艺，算力达254TOPS，是上一代芯片的8倍多。Orin内置第二代深度学习加速器DLA、第二代视觉加速器PVA、视频编解码器，可以支持主机厂开发自适应巡航控制、自动紧急制动、变道辅助、防碰撞、车道偏离预警、交通信号灯识别等自动驾驶功能。
英伟达推出的Orin，可以很好的解决自动驾驶系统对高算力的需求，因此获得了大批主机厂、自动驾驶公司的欢迎。
早在2020年9月，理想汽车就与英伟达及英伟达中国合作伙伴德赛西威签订三方战略合作协议，理想汽车将在2022年推出的全尺寸增程式智能SUV上率先使用NVIDIA Orin系统级芯片中运算能力最强的产品。
2022年英伟达Orin芯片开始正式大规模上车，据了解，率先搭载该芯片的是蔚来ET 7，该车于今年3月28日开始交付，蔚来自研的车载NIO Adam平台配备4颗 Orin芯片，算力达到1016TOPS，支持包括1颗超远距高精度激光雷达、7颗800万像素高清摄像头、4颗300万像素高感光环视专用摄像头、5颗毫米波雷达等33颗传感器，可实现19项辅助驾驶功能。
除了ET 7，蔚来旗下的ET5、ES7，以及威马M7均搭载了4颗NVIDIA Drive Orin芯片，理想L9以及小鹏G9等计划搭载2颗NVIDIA Drive Orin芯片，可实现508TOPS的算力。此外，上汽智己、法拉第未来、比亚迪、奔驰、捷豹路虎、沃尔沃、现代、奥迪、路特斯等都与英伟达就Orin达成合作，德赛西威、百度Apollo、图森未来、小马智行、智加科技、文远知行、元戎启行等自动驾驶公司也将基于Orin开发ADAS方案。
另外无人驾驶通用解决方案公司轻舟智航（QCraft）也于近期完成了搭载双NVIDIA DRIVE Orin的L4级乘用车车队在国内的率先落地，携手T3出行于本月联合启动Robotaxi的公开运营，成为行业内首批搭载Orin实现L4级别Robotaxi车队部署的公司。轻舟智航凭借全栈自研技术，在行业内率先实现了基于一颗激光雷达城市NOA方案的落地。

英伟达DRIVE Thor促进汽车底层架构改变

英伟达Orin已经取得了令人瞩目的成绩，那么新一代自动驾驶计算芯片DRIVE Thor又将会给自动驾驶领域带来怎样的巨变呢？相较于Orin的256TOS算力，DRIVE Thor单颗芯片算力高达2000 TOPS，黄仁勋表示，该芯片确认在2025年上车量产。
目前而言，在已经发布和规划的产品中，DRIVE Thor的算力都是惊人的。目前业界自动驾驶计算芯片中，算力较高的应该算是高通5nm制程的Snapdragon Ride芯片，单颗芯片AI算力360TOPS，其次就是英伟达自己的Orin了，地平线征程5，单颗芯片AI算力128TOPS。
这颗芯片最大的亮点，应该是同时支持ADAS系统（高级驾驶辅助系统）和IVI系统（车载信息娱乐系统），黄仁勋在2022秋季GTC大会上表示，这颗芯片就是为汽车的中央计算架构而生，用一颗芯片打造一个控制器，即可同时为自动泊车、智能驾驶、车机、仪表盘、驾驶员监测等多个系统提供算力。
为什么说这是最大亮点，我们首先来看一下汽车电子电气架构的发展。过去，为了丰富汽车的电子功能，主机厂不停地在车上搭载各种ECU元件，一辆车的ECU达到100多个，可以说ECU广泛存在于车辆的发动机、变速箱等底层零部件之中。
汽车的每一个功能都需要单一或者多个ECU模块进行控制，以此实现整车信息的转化和处理，这些遍布车身的ECU组成的架构就叫分布式电子电气架构。
上面提到的ECU，即Electronic Control Unit，电子控制单元，又被称为“行车电脑”、“车载电脑”等。它和普通的电脑一样，由微控制器（MCU）、存储器（ROM、RAM）、输入/输出接口（I/O）、模数转换器（A/D）以及整形、驱动等大规模集成电路组成。
一句话形容就是，ECU相当于汽车的大脑。
然而，分散的ECU模块容易导致车辆线束布置复杂，车身越来越重，从而导致整车成本高昂。另外，由于涉及的供应商众多，ECU模块的软件开发无法同步，后续更新也难以为继。为了优化汽车的智能体验，如今主机厂开始减少车辆上的ECU。
这个过程，需要将上百个ECU模块进行软硬件剥离，然后将软件注入集中式的计算单元，逐渐催生出一个汽车大脑，即黄仁勋说的中央计算架构。
虽然不少车辆ECU模块的数量在减少，却还没有真正形成一个控制器同时为所有系统提供算力。不过，随着整车电子电器架构的发展演变出了域控制器的概念。
主要有这五个功能域：动力域、底盘域、智能座舱域、自动驾驶域、车身域。使用域架构的好处：一是能够将传感与处理分开，传感器与ECU不再是一对一的关系，管理起来比较容易；二是可以适当的集成化，减少ECU的数量。也有些车辆主要是三大域，比如大众的MEB平台做了三大控制器，包括车辆控制域、智能驾驶域、智能座舱域。
可以说，目前自动驾驶正处在从3到5个域控制器向中央计算控制器演进的阶段，特斯拉在这方面比较领先，其2017年下线的Model 3功能域已经不太明显，中央计算模块将ADAS域、信息娱乐系统域和通信系统域集成到一起，这种集中架构，使得汽车ECU模块更少。
这个演进存在难度，小鹏汽车电子电气架构负责人段工此前对媒体表示，因为汽车的座舱域、智驾域、动力域、车身域等几大域对操作系统的需求并不一致，比如座舱系统对于屏幕的色彩处理和渲染要求比较高，而智驾功能则对系统的安全要求特别高，目前还有没一种芯片或者一个嵌入式的硬件平台，既有高算力能够支撑丰富图像处理，又有高性能、高存储，同时还具有非常丰富的IO接口。
不过从英伟达新发布的DRIVE Thor来看，搭载这颗芯片的中央计算控制器足够为整车自动驾驶、智能座舱等多个系统提供算力支持。可见DRIVE Thor 2025年上车，将会更加彻底改变汽车底层架构，推动智能驾驶汽车的发展更进一步。


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