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| 本文作者： 易建成 | 2017-05-23 18:47 |
雷鋒網按：那只在黑色背景上閃著綠色熒光的「眼睛」，你可能只在筆記本電腦上見過。現在，英偉達將這只「眼睛」拓展到汽車上了。
如果回顧近三年英偉達在 CES 上傳遞的信息，從 Drive PX、Drive PX2 到 Xavier，英偉達無一不在強調自動駕駛，并在這一領域不斷投入，每一年都有新的產品和進展。
這些成果給大部分人帶來一種感覺是：此前在汽車行業沒什么存在感的英偉達，是什么時候進入這一領域的？
事實上，這家 PC 時代的芯片供應商與汽車廠商早有交集。
在 2015 年的 CES 上，英偉達 CEO 黃仁勛講起了一個細節：奧迪與英偉達從 2005 年便開始合作了。最讓黃仁勛印象深刻的是：當年奧迪找到英偉達，便向后者描述，「未來的汽車將會搭載很多計算機技術，變成輪子上的超級計算機。」
這或許為英偉達后來進入汽車行業埋下了一顆種子。
英偉達的 Tegra 芯片由于沒有基帶支持、本身功耗控制以及市場導向等問題，在手機、平板市場鎩羽而歸。英偉達在 2011 年斥資 3.67 億美元收購 Icera 基帶業務，由于在市場反響不佳，2015 年英偉達不得不打包出售了這一業務。
不過，在汽車市場，英偉達卻用 Tegra 打出了一片天地。
在 2005 年開始研發的 Tegra 處理器，雖然最開始應用在手機和平板電腦上，但到了 2011 年，Tegra 在汽車領域的主要用途，包括信息娛樂與導航系統，多功能儀表盤和駕駛員輔助系統三個方面。
2011年奧迪在新款 A8 汽車上采用了來自英偉達的 3D 導航系統顯示芯片，而后者則用了整整 6 年時間研發這一芯片。
同年，英偉達與寶馬達成協議，寶馬要在全系汽車中的車載導航和信息娛樂系統都將搭載英偉達 GPU，依靠其圖形處理能力，呈現出生動逼真的圖形效果，而且車載屏幕達到 1280x600 甚至更高的分辨率。
2013 年，外界發現特斯拉 Model S 的信息娛樂系統是運行的是英偉達的 Tegra 3 處理器。
理解「車規級」
在后來的采訪中，一位記者非常詫異地提問英偉達汽車事業部總監 Danny Shapiro：一家游戲芯片廠商是怎么突然闖入汽車領域的？要知道，英偉達為筆記本或游戲主機設計的芯片是無法直接用在汽車上的。
Shapiro 答：「我們需要學習『車規級』意味著什么。英偉達的產品在運行的過程中不能出現重啟，能夠滿足汽車內惡劣的操作環境和可靠性要求。」
「車規級是品質的分級名詞。一般而言，車載要求的工作溫度至少是-30 度到 90 度，這是一般消費級產品無法企及的。同時對于 EMC、EMI 方面，國際定義為消費級的 2 倍以上。另外，車規級還需要滿足 26262 的性能要求。」一位汽車工程師向雷鋒網解釋「車規級」的嚴苛標準。
一位對奧迪與英偉達當年合作較為熟悉的業內人士告訴雷鋒網，「當年的情況，奧迪迫切尋找一種穩定高效的多執行模塊控制方案，而當時的方案公司基本都求穩，只有英偉達推出高效的 Tegra 模組，這在時機上吻合了雙方的需求。」
Shapiro 回憶，英偉達做的事情就是為汽車客戶開發一個模塊化解決方案。奧迪、特斯拉都采用了這種解決方案。這個計算視覺模組（VCM）是可編程的汽車電腦。
英偉達與特斯拉的合作始于 2009 年。當時特斯拉 Model S 配置的 17 英吋中控觸摸屏幕和數字儀表盤搭載的正是 Tegra。當時德國大眾旗下的奧迪汽車正在引入新式導航系統，采用的也是英偉達 Tegra 處理器。
在奧迪與英偉達的合作早期，奧迪一名高管曾邀請英偉達工程師前往位于德國的奧迪工廠。
奧迪互聯汽車技術高級系統架構師 Matthias Halliger 回憶說：「我們對英偉達的工程師表示，『你們只生產一個元件，而在這里我們需要將 1 萬個元件組裝成一輛汽車。即使是一個元件損壞，我們都會面臨問題。」
為了說明問題的嚴重性，奧迪的工作人員指出，曾經有一輛豪華轎車由于噴漆存在瑕疵而被拒絕收貨。奧迪的用意很明顯，幫助英偉達理解汽車廠商的需求，理解汽車廠商究竟想要什么，并且接受汽車行業的文化。
英偉達也意識到了這個問題。英偉達汽車事業部總經理 Rob Csongor 曾提到，英偉達為了支持客戶，曾派了大量軟件工程師去奧迪位于德國的總部以及特斯拉在加州的總部。
Csongor 認為，不能簡單將英偉達劃分為二級供應商，因為諸如軟件調試這種關鍵的事情，英偉達必須入汽車廠商進行直接和密切的合作。英偉達在早期與汽車廠商們建立了這種聯系為其日后快速切入汽車領域打下了基礎。
基本上，從 2005 年到 2015 年，英偉達耗費了 10 年時間才被汽車行業接納為元件供應商，將業務從消費電子產品拓展至汽車元件。
2016 年 7 月，Shapiro 在英偉達的官方博客上撰文，大意是英偉達如何通過汽車級的嚴苛測試。盡管如此，英偉達需要學習的還有很多，比如了解汽車設計周期、汽車廠商和供應商的工作方式。正常的汽車生產周期達到 5 年甚至更長時間，而許多消費類產品只有 1 年。
此外，英偉達需要與自己的供應商合作，確保關鍵元件，例如內存和電源模塊，在更長的生命周期中能按需得到升級。
2011 年英偉達亞洲研發中心落戶天津時，英偉達汽車事業部總監 Danny Shapiro 來華，當時他向外界解釋英偉達進入汽車領域的優勢：
相比傳統的車載信息系統集成廠商，英偉達有豐富的高性能圖形技術經驗，只需將這些技術縮小體積、節能化，就能夠提供優秀的多媒體體驗。換句話說，英偉達進入汽車行業的優勢在于：圖形處理和計算性能。
但在傳統汽車芯片市場，英偉達仍是一家小廠商。一些老牌勁旅，如飛思卡爾、意法半導體、英飛凌、德州儀器、瑞薩電子、恩智浦、富士通、博世、賽靈思等諸多大廠，依然牢牢占據著車載半導體市場，外來者鮮有機會進入。
恩智浦和瑞薩電子都屬于汽車芯片領域的兩大頂尖供應商，目前市面上有上億輛汽車都搭載了這兩家公司供應的芯片產品。
雖然目前英偉達的市場份額并不高，但也有汽車工程師認為英偉達是「業界很特殊的存在」。
他告訴雷鋒網，傳統汽車芯片廠家是根據之前的需求來設計芯片。而英偉達是利用其它在行業的積累，給車企提供了一種特別計算能力和圖像處理能力的支持，實現一個跨界融合效果。
「車企選擇的還是學習其他行業，整合成熟技術。而在性能要求不高的情況下，英偉達只能在某些高端車上研發和落地。因為量小，大家不知道。」他說。
一位來自國內自主品牌的汽車工程師也表達了類似的看法。他告訴雷鋒網，英偉達性能強大，但目前還不適合大規模推廣。「我很少聽說有（車企）用英偉達的（芯片），太貴了，性能冗余。」
他表示，目前主流的車載芯片依然以穩定為主。因為你市場的中堅需求只是一輛不會出問題的車。每家主機廠的主要盈利，還都是依靠中低端車型。
這也是為什么在早期，英偉達在汽車上的應用都偏向于豪華車型。
2011 年，英偉達汽車芯片業務的銷售額僅為 2300 萬美元。到 2016 年，其收入已經達到 3.2 億美元。英偉達預計，到 2020 年其芯片將被用于 3200 萬輛汽車中。Shapiro 說，「我們的產品已經內置在超過 1000 萬的汽車里了。」
「對于汽車業務上升空間仍然非常大，因為全球的汽車制造商每年會賣出 9000 萬輛的汽車。」Shapiro 說，特斯拉超大觸摸屏、奧迪的控制器、導航儀和虛擬駕駛艙，都是由英偉達的芯片驅動。
英偉達的高管在 2014 年的財報電話會議上就曾表示，汽車是其移動業務增長最快的領域，今后還將一直保持這種發展態勢。
在當年 3 月的年會上，Shapiro 描繪未來汽車的圖景：每輛汽車最終都將會成為一臺超級計算機。
進軍自動駕駛
英偉達并不滿足只是提供淺層的圖形處理能力，它的野心在于更有潛力的自動駕駛。而實現自動駕駛的汽車需要對周邊環境進行識別，需進行龐大數據分析以及強大的計算能力。
在自動駕駛技術上，汽車通過搭載諸如攝像頭、雷達等傳感器采集圖像數據，將這些信息通過深度學習進行處理和分析，最后發出指令控制汽車并實現自動駕駛。
在這個過程中，深度學習所需要的并行計算能力顯得頗為重要，英偉達的 GPU 在這方面有天生優勢：高度并行、海量規模的架構能很好滿足深度學習的需求。
近幾年，英偉達陸續推出了自動駕駛汽車計算平臺，從 Drive PX、Drive PX2 到 Xavier，能夠以每秒幾萬億次浮點運算來處理數據。
作為對比，在 2000 年時，同樣實現每秒 1 萬億次浮點運算需要 1 萬個處理器，這龐大的計算系統顯然會影響汽車高準度行駛的可靠性。
一位汽車工程師告訴雷鋒網，自動駕駛需要同時處理多個傳感器的實時信號，需要更高效的數據運算和信號處理能力。這對于英偉達而言無疑是天生的優勢。再加上高精度地圖的顯示應用，更加顯得當前主流車規級 IC 的性能不足。
「我覺得自動駕駛的羸弱，還是受限在車機能力和網絡數據接入的平臺接口，也就是硬件對接。車機沒辦法擁有像網絡服務器那樣的超強硬件。」他表示。而這正是英偉達的優勢。
在今年的 GTC 上，豐田已經成為英偉達 Drive PX 平臺吸納的第四個汽車廠，另外三家廠商分別是奧迪、戴姆勒和大眾集團。其中，大眾集團和豐田汽車過去一直穩居世界汽車銷量前兩名（今年第一季度被雷諾-日產聯盟超越）。
在未來，如果世界排名前 10 的大部分汽車廠商都使用英偉達的計算平臺，英偉達的這門「生意」將更具想象空間。
近一年來，隨著自動駕駛技術的興起，智能汽車對于計算和數據處理能力的需求暴增，海量數據的處理與計算能力正是英偉達、英特爾、高通等公司所擅長的領域。
因此有業內人士認為，這為消費產品的芯片公司切入車用芯片市場提供了彎道超車的機會：
與傳統汽車半導體公司相比，英偉達的真正優勢并不是芯片設計能力，而是真正把諸如深度神經網絡、云計算以及視覺等技術引入汽車芯片。
根據 IDC 預測，2015 年至 2020 年間，汽車芯片的平均年增速將達到 7.7%。現如今，消費電子行業的風口正轉向自動駕駛汽車、人工智能和虛擬現實。而英偉達早已站在了這個新的風口之上。
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