高通需要網(wǎng)羅盡可能多的中國(guó)車企，幫自己打一場(chǎng)不能輸?shù)恼獭?/p>

文|張霽欣

編輯|冒詩陽

汽車像素(ID:autopix)原創(chuàng)

01.

高通向 Orin 開了一槍 

10 月 23 日，理想汽車和長(zhǎng)城汽車的高管，一起出席了一場(chǎng)不尋常的峰會(huì)。

開會(huì)的地點(diǎn)在美國(guó)的夏威夷，召集這場(chǎng)會(huì)議的，是美國(guó)的芯片巨頭高通。

主辦方給了理想和長(zhǎng)城汽車數(shù)十分鐘時(shí)間，在全球科技企業(yè)面前，介紹自己的智能化布局。其中理想還擠進(jìn)了高通的主會(huì)場(chǎng)，這是中國(guó)車企的第一次。

但凡對(duì)新能源汽車有所關(guān)注的人，對(duì)兩個(gè)名字一定不陌生——高通 8295、英偉達(dá) Orin X�？恐�中國(guó)新能源車銷量的快速增長(zhǎng)，過去幾年里，這兩款芯片，讓背后兩家公司賺的是盆滿缽滿。

僅在 2023 這一年，高通在中國(guó)市場(chǎng)智能座艙芯片上的出貨量，就有 226 萬套，市場(chǎng)占有率超過 59%。同樣受益的還有英偉達(dá)，今年新能源車 “卷” 的一個(gè)方向，是城區(qū)高階智能駕駛的普及，從起售價(jià) 13 萬元的零跑 C10，到 50 萬的蔚來 ET7，Orin-X 覆蓋了從經(jīng)濟(jì)型到豪華型的不同市場(chǎng)。

伴隨著這股風(fēng)潮，今年 9 月，中國(guó)市場(chǎng)銷售的新能源車中，創(chuàng)紀(jì)錄的有 11.56 萬輛新車，裝配了英偉達(dá)計(jì)算平臺(tái)，預(yù)計(jì)年交付量，也是百萬套的規(guī)模。隨著中高階智能駕駛的繼續(xù)普及，英偉達(dá)的出貨量還會(huì)繼續(xù)增加。

本來這兩家，一個(gè)主攻智能座艙，一個(gè)主攻智能駕駛，一起分享中國(guó)新能源市場(chǎng)增長(zhǎng)的紅利。但隨著 AI 在車端的迅速鋪開，端到端智駕、座艙大模型的部署，對(duì)車端算力的需求越來越高。汽車的電子電器架構(gòu)也在進(jìn)化，向著中央計(jì)算、跨域融合的方向發(fā)展。未來的汽車，可能只需要一個(gè) “大腦”，就能完成所有的事情。那對(duì)于芯片來說，部署在座艙域的算力和部署在智駕域的算力，不是你替代我，就是我替代你

高通和英偉達(dá)，都想要成為未來汽車的這顆 “大腦”。當(dāng)然要成為這顆 “大腦”，就必須有更好的綜合能力，對(duì)芯片的性能要求也越來越高。

英偉達(dá)的方案，是繼續(xù)堆高單顆芯片的算力，那就是 Thor。英偉達(dá)在 2022 年就發(fā)布了這款芯片的計(jì)劃，AI 算力高達(dá) 2000 TOPS，是 OrinX 的八倍。這塊芯片很快引來主機(jī)廠的興奮，理想、小鵬、極氪、比亞迪、廣汽昊鉑，都做好了搭載計(jì)劃。

除了算力翻了好幾番外，和現(xiàn)在的 Orin 相比，Thor 具有算力隔離功能，能夠?qū)⒆詣?dòng)駕駛所需要的算力，和車載信息娛樂等功能隔離開來。還能同時(shí)運(yùn)行 Linux、QNX 和安卓三種主流車載系統(tǒng)，也能互相隔離。英偉達(dá)就像建了一個(gè)超級(jí)大泳池，泳池被劃分成好多個(gè)區(qū)塊，各個(gè)區(qū)塊互不影響，還能根據(jù)需求實(shí)時(shí)調(diào)整面積大小。

換句話說，英偉達(dá)想要做出的，是一塊可以兼顧座艙、智駕需求的算力中心。但從最終的四個(gè)版型來看，Thor 似乎還無法成為 “艙駕一體” 的 “大腦”，原因就出在，算力還是不夠。

隨著開發(fā)的推進(jìn)，和來自主要客戶的需求，Thor 降低了單顆芯片的算力，逐漸衍生出這 4 個(gè)主要版型：

Thor X，1000T 算力；

Thor S，700T 算力；

Thor U，500T 算力；

Thor Z，300T 算力。

為什么單顆 2000TOPS 算力的芯片被擱置了呢，成本是很關(guān)鍵的一個(gè)因素。把芯片尺寸做大，成本的上升是指數(shù)級(jí)的，對(duì)于英偉達(dá)來說未必是難事，但對(duì)于汽車廠商的 BOM 成本來說，可能就承受不了了。

眼看著自己蛋糕差點(diǎn)被搶走的高通，早早便開始部署自衛(wèi)反擊策略，選擇了不一樣的路徑。與英偉達(dá)不同，高通的策略，是針對(duì)座艙和智能駕駛，分別發(fā)布了兩款芯片。這就是 10 月 23 日，高通發(fā)布的驍龍座艙至尊版平臺(tái)，和 Snapdragon Ride 至尊版平臺(tái)，前者用于智能座艙，后者用于智能駕駛。

▍高通的新方案

高通方案的特點(diǎn)在于，車企如果在一輛車上同時(shí)搭配這兩款芯片，可以選擇將座艙和智駕芯片，整合為一塊 SoC，兩顆芯片算力互通，座艙芯片可以充當(dāng)智駕芯片的算力冗余，智駕芯片則可以在算力多余的情況下，加持座艙系統(tǒng)的計(jì)算能力。

相當(dāng)于是兩個(gè)差不多大小的泳池，平時(shí)各干各的事兒，但需要的時(shí)候，兩邊可以互相調(diào)水用。這就解決了堆高單顆芯片算力，所帶來的成本問題。

高通要做到兩塊芯片能力的整合，必須有更高的靈活性和自由度。這就有點(diǎn)像兩個(gè)人，你也許可以訓(xùn)練他倆的默契程度，但要做到讓兩個(gè)人像一個(gè)人一樣，用兩個(gè)大腦來配合思考一個(gè)問題，或者精確調(diào)用四個(gè)胳膊、四條腿來做事就很難了。

另一個(gè)考驗(yàn)是能耗，如果兩個(gè)人干活要吃四個(gè)人的飯，那并不適合裝在電池驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)設(shè)備上。比如現(xiàn)在流行的哨兵模式，一晚上可能就要消耗 3 到 4 度電，汽車智能化的場(chǎng)景下，很多類似的小功能，都需要調(diào)用芯片，降低芯片能耗，才能為更多的智能化功能留下空間。

要實(shí)現(xiàn)這兩點(diǎn)，是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，但在芯片本身的設(shè)計(jì)上，其中一個(gè)非常重要的基礎(chǔ)，就是兩款芯片，都用上了高通自研的 Oryon CPU。

一顆芯片的核心構(gòu)造包括 CPU、GPU 和 NPU，其中 CPU 是整個(gè)系統(tǒng)的大腦，負(fù)責(zé)執(zhí)行程序指令、處理數(shù)據(jù)，和控制其他組件的操作，自研 CPU 的架構(gòu)，讓高通能夠?qū)崿F(xiàn)兩塊芯片更高的配合度，相當(dāng)于先把兩顆大腦的內(nèi)核統(tǒng)一了，其他問題也就好解決了。

自研 CPU，能讓 SoC 不同計(jì)算單元之間，高度協(xié)同工作，提升了整體的計(jì)算效率。這么簡(jiǎn)單的解題思路，高通還需要什么呢，這就要說到中國(guó)車企的關(guān)鍵作用了。

02.

高通 VS 英偉達(dá)，兩種選擇

高通的 Oryon 架構(gòu)出現(xiàn)之前，移動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域，ARM 是最廣泛使用的處理器架構(gòu)。你能叫的上名字的廠商，什么英偉達(dá)、英特爾、高通、聯(lián)發(fā)科，還有華為、蘋果、三星，它們所生產(chǎn)的芯片都或多或少是基于 ARM 架構(gòu)開發(fā)，以至于在行業(yè)里，ARM 被習(xí)慣性稱作 “公版架構(gòu)”。

一是因?yàn)榧軜?gòu)技術(shù)成熟，公版架構(gòu)經(jīng)過了長(zhǎng)時(shí)間、多方面的檢驗(yàn)，形成了非常成熟的開發(fā)工具，芯片廠商可以利用現(xiàn)成的架構(gòu)，加速產(chǎn)品開發(fā)周期，迅速進(jìn)入市場(chǎng)。

二是因?yàn)?ARM 架構(gòu)已經(jīng)在市場(chǎng)上形成規(guī)模，主流的軟件開發(fā)者，和硬件制造商，都在為它開發(fā)產(chǎn)品，芯片廠商選擇它，能提高不同設(shè)備和系統(tǒng)之間的兼容性。

更重要的是，ARM 架構(gòu)有相當(dāng)大的靈活性，它有點(diǎn)像樂高，提供給你的是一塊塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但設(shè)計(jì)考究的積木，芯片設(shè)計(jì)者呢，可以在的基礎(chǔ)上發(fā)揮自己的巧思，任意組合拼裝，做出自己想要實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品。

但到了人工智能時(shí)代，很多廠商開始嘗試跳出 ARM 架構(gòu)的框架，比如小鵬的自研芯片圖靈，以及蔚來自研的智駕芯片神璣等等。催生這一變化的，是人工智能。

我們從主流的智駕方案中可以看到，AI 在其中的占比越來越高，需要一套能提供更高算力，同時(shí)與自家算法更匹配的芯片架構(gòu)，于是公版架構(gòu)的局限性開始體現(xiàn)出來了。

這就像是一場(chǎng)競(jìng)賽，智能駕駛選手們正忙著沖刺呢，當(dāng)然需要一套與自己運(yùn)動(dòng)習(xí)慣更匹配的裝備。用樂高來比喻的話，如果 ARM 想要繼續(xù)做 AI 時(shí)代的樂高，那他恐怕要針對(duì)每家芯片的需求，有針對(duì)性的開發(fā)定制的樂高積木，或者給予芯片廠商授權(quán)，讓他們能按照自己的需求，去修改積木。

ARM 當(dāng)然也在這么做，但不是每家芯片廠商都有這個(gè)待遇在芯片架構(gòu)的選擇中，龍頭企業(yè)英偉達(dá)仍然堅(jiān)定沿用了 ARM，除了看中架構(gòu)的成熟度以外，英偉達(dá)與 ARM 之間的關(guān)系，比高通更為緊密。

英偉達(dá)持有的是架構(gòu)許可協(xié)議（ALA），允許英偉達(dá)基于 ARM 的指令集架構(gòu)，自行定制設(shè)計(jì)處理器 IP 核；而高通持有的是技術(shù)許可協(xié)議（TLA），只允許購(gòu)買 ARM 設(shè)計(jì)好的 IP 核來用，只能在上面進(jìn)行少量修改。這讓英偉達(dá)在與 ARM 的合作中，有了更高的自由度，英偉達(dá)可以成為那個(gè)享受定制待遇的參賽選手

雖然 ARM 也會(huì)定期更新架構(gòu)，提供性能更好的產(chǎn)品，改良自己的 “積木”，讓它更適合 AI 時(shí)代，但這些更新的重點(diǎn)，可能不完全符合高通的需求。英偉達(dá)是領(lǐng)跑者，高通是挑戰(zhàn)者，因此需要比英偉達(dá)更強(qiáng)大的產(chǎn)品。

從成果來看，Oryon CUP 的架構(gòu)有兩個(gè)亮點(diǎn)，一是 2+6 的核心設(shè)計(jì)；二是取消了三級(jí)緩存，用高達(dá) 24MB 的二級(jí)緩存取而代之。這兩項(xiàng)設(shè)計(jì)不但提升了性能，還降低了能耗。

這是怎么做到的呢，我們用同樣在今年 10 月發(fā)布的，聯(lián)發(fā)科天璣 9400 作為對(duì)比，這塊芯片同樣采用臺(tái)積電第二代 3nm 制程工藝，不同的是 CPU 采用的是 ARM 公版架構(gòu)，主核心為 Cortex-X925。

Oryon CPU 的主核心頻率為 4.32GHz，且有兩個(gè)。而聯(lián)發(fā)科天璣 9400 只有一個(gè)主核心，且主核心的頻率為 3.63GHz，低于 Oryon。

簡(jiǎn)單來說，這里的頻率大小，就像是 CPU 的 “心跳” 速度，數(shù)值越高，表示 CPU 每秒能完成的工作越多能在主核心上分配更多資源，是因?yàn)?Oryon CPU 縮減了中小核心的數(shù)量。同樣是八核，Oryon CPU 是 “2+6”，天璣 9400 是 “1+3+4”。

這是因?yàn)楝F(xiàn)有的 ARM 架構(gòu)中，除了設(shè)計(jì)用于高性能運(yùn)算的大核心外，還需要騰出空間來設(shè)計(jì)多個(gè)中小內(nèi)核，用來在低運(yùn)算需求和輕量化工作時(shí)調(diào)配。比如一個(gè) APP 切入了后臺(tái)，就不再占用能耗高的主核心來維持運(yùn)算了，而是轉(zhuǎn)給能耗低的中小核心。

根據(jù)自身技術(shù)特點(diǎn)和使用場(chǎng)景的需求，高通取消了中小核心，轉(zhuǎn)而通過改進(jìn)內(nèi)存架構(gòu)，具體來說就是擴(kuò)大二級(jí)緩存的方式來提高性能，同時(shí)降低能耗。這又是怎么做到的呢？

想象一下，CPU 就像一個(gè)工廠的流水線，CPU 核心是工人，二級(jí)緩存就像是距離工人最近的工作臺(tái)，工人工作（處理數(shù)據(jù)）時(shí)，需要使用各種工具和零件（數(shù)據(jù)信息）。如果這些工具和零件，都存放在工廠的倉(cāng)庫(kù)里，工人每次需要時(shí)都得去倉(cāng)庫(kù)拿，這樣會(huì)花費(fèi)很多時(shí)間在傳輸上（數(shù)據(jù)傳輸），降低效率、增加能耗。

Oryon CPU 分別給超級(jí)內(nèi)核與性能內(nèi)核，設(shè)計(jì)了 24MB 的超大二級(jí)緩存，相當(dāng)于給工人提供了更大的工作臺(tái)。其中 12MB 為兩個(gè)超大內(nèi)核專用，其他 12MB 的緩存分配給六個(gè)性能內(nèi)核，相當(dāng)于給能力更強(qiáng)的工人，分配了更大的工作臺(tái)。

那么，工人就可以快速地從工作臺(tái)上拿到需要的東西，不用每次都去倉(cāng)庫(kù)，減少來回跑動(dòng)的消耗。所以，這種內(nèi)存架構(gòu)讓 Oryon CPU 效率更高 ，同時(shí)還能更省電。作為對(duì)比，ARM 架構(gòu)下的天璣 9400，二級(jí)緩存一共只有不到 4MB。

總體來說，驍龍至尊版汽車平臺(tái)，對(duì)比上代產(chǎn)品驍龍 8295，CPU 和 GPU 性能都提升了 3 倍，而針對(duì)多模態(tài) AI 設(shè)計(jì)的 NPU ，提升了高達(dá) 12 倍。對(duì)新能源車更加有針對(duì)性的架構(gòu)設(shè)計(jì)，高通的新方案減少了無用核的能耗，不但性能提升，還降低了 44% 的功耗，這對(duì)新能源車降低整體功耗，有非常大的幫助，所有的非驅(qū)動(dòng)能耗、比如前文提到的哨兵模式等，都會(huì)減少耗電量，開發(fā)者可以調(diào)用芯片來參與更多智能功能。

這樣的自由度、性能提升和功耗降低，才讓集成智駕和座艙功能，成為可能。

“我們現(xiàn)在座艙芯片更強(qiáng)大了，還能集成同樣高性能的智能駕駛芯片。性價(jià)比高開發(fā)簡(jiǎn)單你不來看看嗎？” 帶著在座艙市場(chǎng)積累下的優(yōu)勢(shì)，以及單顆 SoC 完成艙駕一體的技術(shù)突破，再加上強(qiáng)大的 AI 計(jì)算能力，高通再次向英偉達(dá)，發(fā)起挑戰(zhàn)。

03.

高通回不去了

高通自研 CPU 架構(gòu)的代價(jià)，是與 ARM 母公司的決裂。

為了做自己的架構(gòu)，2021 年高通以 14 億美元的價(jià)格，收購(gòu)了一家名為 Nuvia 的初創(chuàng)公司。Nuvia 的主業(yè)就是 CPU 開發(fā)，服務(wù)于高性能計(jì)算芯片的設(shè)計(jì)，這都符合高通的期待，正是這家公司，后來幫助高通做出了 Oryon 架構(gòu)

高通的自研，引發(fā)了 ARM 的強(qiáng)烈不滿，畢竟高通是 ARM 的第二大客戶，ARM 不會(huì)眼看著自己的江湖地位被撼動(dòng)。在高通收購(gòu) Nuvia 的同年，2021 年，ARM 與高通在大洋彼岸對(duì)簿公堂，理由是 Nuvia 手中有 ARM 更為靈活的 ALA 協(xié)議，與英偉達(dá)一樣，Nuvia 也能夠在 ARM 的基礎(chǔ)上做改良。

ARM 擔(dān)心，這場(chǎng)收購(gòu)可能使得高通繞過自己，獲得與英偉達(dá)一樣的許可，而這項(xiàng)許可，會(huì)幫助高通加速自己自研 CPU 架構(gòu)的進(jìn)度。雙方就此開始來回拉扯、訴訟的過程中，ARM 在 2022 年 3 月中止了 Nuvia 的授權(quán)許可。但這個(gè)時(shí)候，無論有沒有用到 ARM 的技術(shù)，高通都已將 Nuvia 的技術(shù)，整合到自身的產(chǎn)品中了。

雙方的拉扯到今天都沒有個(gè)結(jié)果，但高通自此走上了自研 CPU 之路。2023 年，高通全自研的 Oryon CPU 被造了出來，首次搭載在 PC 端芯片驍龍 X Elite 上。2024 年 10 月 23 日，高通開始推出第二代 Oryon CPU 產(chǎn)品，放到了更加廣泛的移動(dòng)端市場(chǎng)，手機(jī)、汽車。

汽車芯片是未來兩年高通的重點(diǎn)市場(chǎng)，除了繼續(xù)在座艙領(lǐng)域維持優(yōu)勢(shì)，高通還想要探入智能駕駛領(lǐng)域。對(duì)于高通來說，自研 CPU 是一條回不去的路。

高通對(duì) ARM 的突破，也導(dǎo)致了高通和 ARM 母公司關(guān)系的徹底破裂。同樣在今年 10 月 23 日，ARM 被爆出已經(jīng)提前 60 天，向長(zhǎng)期合作伙伴高通發(fā)出強(qiáng)制性通知，將取消高通的架構(gòu)許可協(xié)議。

一旦失去 ARM 的授權(quán)，高通現(xiàn)在大部分的產(chǎn)品，比如 8155、8295，可能都得退出市場(chǎng)。自研 CPU 的這條道路上，高通可以說是背水一戰(zhàn)。

但 Oryon CPU 要最終被市場(chǎng)接受，需要如 ARM 架構(gòu)的芯片一樣，形成一套自己的軟硬件生態(tài)，形成自己的開發(fā)套件，這些都需要同合作伙伴共同搭建。

同時(shí)具備產(chǎn)品開發(fā)和軟件開發(fā)能力的企業(yè)，尤其在汽車行業(yè)里，關(guān)鍵就是要獲得中國(guó)車企的支持。這就不難理解，為什么理想汽車、長(zhǎng)城汽車，會(huì)成為高通的座上賓了。

高通在峰會(huì)上宣布，將與谷歌合作，利用驍龍數(shù)字底盤和谷歌車載技術(shù)，提供打造生成式 AI 增強(qiáng)的數(shù)字座艙和軟件定義汽車（SDV）所需的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化參考框架。汽車主機(jī)廠中，未來奔馳和理想也會(huì)使用高通的驍龍座艙至尊版平臺(tái)。

在智能手機(jī)時(shí)代，高通和英偉達(dá)就曾有過一戰(zhàn)，最終以高通斷供蜂窩通訊芯片結(jié)束，英偉達(dá)退出智能手機(jī)芯片的賽道。

單從性能上，英偉達(dá)的 Thor、高通的驍龍至尊版汽車平臺(tái)，未來都能滿足大算力和駕艙融合的要求，都有能力成為智能汽車的那顆大腦，但競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果，很可能還是贏家通吃。雙方又一次碰到了一起，這場(chǎng)芯片亂戰(zhàn)才剛剛開始。

本文為汽車像素（autopix）原創(chuàng)內(nèi)容

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