在 2019 年 4 月的上海車展上,華為輪值董事長徐直軍道出了華為的汽車戰略:「華為不造車,幫助車廠造好車,致力于成為面向智能網聯汽車的增量部件供應商。」
2019 年 5 月 29 日,任正非簽發組織變動文件,華為正式成立智能汽車解決方案事業部(以下簡稱 Car BU),并任命此前華為無線網絡業務部和日本運營商業務部總裁王軍為 Car BU 總裁,直接向任正非匯報。
華為 Car BU 隸屬于 ICT 管理委員會管理,與華為四大 BG(運營商 BG、企業 BG、消費者 BG 和 Cloud&AI BG)同為一級部門,足見華為內部對汽車業務的重視。
通過在不同場合的對外闡述,華為車 BU 的業務組合也逐漸清晰起來,完整包含了智能電動、智能駕駛、智能座艙、智能網聯以及云服務幾大板塊。
在備受矚目的智能駕駛業務板塊里,其實包含了三大子集:
MDC 智能駕駛計算平臺產品部(芯片、硬件平臺、智能駕駛操作系統、工具鏈)
融合傳感部門(研發激光雷達、毫米波雷達等)
L4 級全棧智能駕駛解決方案(ADS)部門(其中高精地圖團隊大概率在這個序列)
其中,華為 MDC 智能駕駛計算平臺是核心產品。
ADS 方案則以 MDC 為核心,采用自研的算法,針對中國城區道路、高速道路、市區泊車場景進行優化;同時通過與車企合作伙伴聯合建立大規模路測車隊,積累路測數據。
目前,華為 ADS 已經與奧迪合作,組建了路測車隊。
在這樣的開發策略下,華為 MDC 智能駕駛計算平臺無疑成為了華為自動駕駛業務板塊的拳頭產品。
華為 MDC 產品部的誕生
華為認為,未來每一輛汽車都將是一個裝在車輪上的移動數據中心(Mobile Data Center,MDC),要處理海量數據,必然離不開高性能的計算硬件。
2018 年初,市面上面向智能駕駛的專用計算平臺產品還很少,需求基本上被英偉達、Mobileye 這樣的企業包圓。特別是對算力有更高要求的高級別自動駕駛研發,英偉達成為了他們的唯一選擇。
華為正是看準了高性能計算平臺的需求不斷增長,并且供不應求,內部決定加入賽道。
大約在 2018 年 3 月份,華為內部開始組建 MDC 研發團隊。
按照華為的慣例,一個全新部門的領導層通常會從內部選拔,而且華為對自動駕駛的所謂明星人才并不感冒,崇尚的是「集體主義」,關心的是團隊整體的效能。
經過高層考慮,此前擔任華為中央硬件部部長,掌管全公司硬件研發的李振亞被選派成為 MDC 產品部的總經理,內部看重的是他在硬件開發方面近 20 年的經驗。
在確立了帶頭人之后,華為 MDC 開啟了從內部各部門抽調人員以及從外部招人的雙線擴張。
因為華為 MDC 在開發之初就確立了全面自研的路線,包括 AI 芯片、CPU、操作系統、工具鏈等都要自給自足,所以團隊必須從這些方面補齊人才:
在 AI 芯片和 CPU 方面,華為有海思半導體,所以這部分直接由海思來供給;
在操作系統方面,華為 2012 實驗室下設的中央軟件院一直在從事這方面的研究;
在硬件集成以及后續的測試驗證方面,華為此前就有大型服務器的研發團隊,主要集中在杭州,所以 MDC 直接從杭州的服務器團隊調撥了一批人才。
與此同時,華為 MDC 也在外部大規模招聘汽車專業、計算機專業背景的人才,主要職位包括:硬件工程師、測試工程師、基礎軟件工程師以及工具鏈開發工程師。
通過內部人才打基礎、外部人才補強團隊,華為 MDC 產品部如今已經形成了比較全面的團隊配置。下設研發部(硬件、軟件、工具鏈、功能與信息安全)以及市場部、營銷部、生產制造部等周邊支撐部門。目前團隊主要分布在杭州、深圳、東莞以及歐洲等地。其中:
杭州主要是硬件集成團隊;
深圳主要是芯片和操作系統團隊;
東莞更多的是從事工具鏈開發的團隊。
在這樣一個成熟團隊的驅動下,華為 MDC 正全力向量產進發。
華為 MDC 全面自研的實力
如前所述,華為從決定研發智能駕駛計算平臺的一開始,就確立了全面自研的戰略。這既是基于過往的積累,也是外界形勢所迫。
說到實力,華為或許沒有「造車」的基因,但華為一定不缺打造高性能計算硬件的能力;而外界形勢方面,中美貿易戰的壓力、國家安全戰略的要求等等,都推動華為 MDC 走上全面自研的道路。
全面自研也是華為 MDC 提升競爭力的重要手段。
在華為看來,一個優秀的智能駕駛計算平臺應該是芯片、硬件平臺、操作系統、工具鏈等要素的深度整合集成。
因為這樣才能使計算平臺的性能和可靠性達到最佳狀態,同時,客戶的開發效率也會更高。
那么,這樣一個優秀的智能駕駛計算平臺到底長什么樣?
華為在 2018 年 10 月的全連接大會(Huawei Connect)上給出了答案:MDC 600。
根據華為的描述,MDC 600 集成了華為自研的 CPU 芯片、AI 芯片、ISP 芯片與 SSD 控制芯片,并通過底層的軟硬件一體化調優,在時間同步、傳感器數據精確處理、多節點實時通信、最小化底噪、低功耗管理、快速安全啟動等方面有性能優勢。
既然是自研,華為必須為 MDC 600 準備好各種「配料」。
在最為關鍵的 AI 芯片方面,華為在 2018 年 10 月的全連接大會上推出了旗下首款主打低功耗的端側 AI 芯片「昇騰(Ascend)310」。
這款 AI 芯片基于華為自研的達芬奇架構,采用的是 12nm 工藝制程,最大功耗僅為 8W,算力達到 16 TOPS,其能效比是 2 TOPS/W,明顯優于業界的平均水準。
華為 MDC 600 上搭載了 8 顆昇騰 310,如果兩塊 MDC 600 并聯,其最高算力能做到 352 TOPS,功耗為 300W。
在 2019 年 1 月,華為又發布了「鯤鵬 920」芯片,采用 7nm 制程工藝,號稱是業界算力最高的基于 Arm 架構的芯片。
這顆芯片已經確定會作為華為 MDC 的主 CPU,與昇騰 310 配合起來共同驅動智能駕駛車輛。
在如此短的時間里,華為就為 MDC 平臺配齊了 CPU+AI 芯片,這得益于華為多年來在芯片領域修煉出的實力。
芯片被譽為高科技行業皇冠上的「明珠」,是科技行業最基礎、最核心的驅動力量。華為對芯片研發的重視,幾乎貫穿了整個企業發展史。
華為在 1991 年就成立了 ASIC 設計中心,并以此為基礎于 2004 年成立了芯片研發部(即海思半導體)。
即使在華為歷史上最困難的時期,華為也沒有停止對芯片的研發投入,甚至可以說對芯片的投入是華為研發歷史上最重要的支出之一。
現在的華為,在芯片領域已經完成了手機芯片、AI 芯片、服務器芯片、5G 通信芯片和其他專用芯片的「大滿貫」。
所以,華為做 MDC 計算平臺,完全是一種歷史成果的延續,只是應用場景轉移到了汽車上而已。
在 CPU+ AI 芯片完全有能力自研之后,華為 MDC 上還有一個很關鍵的部分就是操作系統。
這是一個專用的智能駕駛操作系統,缺少這個操作系統,華為 MDC 上的 CPU+ AI 芯片的性能就不能完美發揮出來。
這個操作系統還要支持所有的車企、Tier 1 和應用開發商,他們可基于這個操作系統開發各種各樣的智能駕駛應用。
實際上,華為本身是有操作系統開發經驗的,這里就不得不提到華為的「2012 實驗室」。
「2012 實驗室」是華為研究組織的總舵,屬于一級部門,下面有中央研究院(包括諾亞方舟、香農等實驗室)、中央軟件院(包括高斯、歐拉、羅素等實驗室)、中央硬件工程院、中央媒體技術院、海思半導體和研發能力中心等二級部門。這個實驗室主要從事新理論研究以及華為的基礎軟件研發(定制的 Linux、CPU、編譯器、數據庫等),研發成果服務于整個集團。
華為內部的操作系統研發,基本都是由「2012 實驗室」下設的中央軟件院來操刀,比如鴻蒙系統就出自這一研究機構。
所以,用在華為 MDC 計算平臺上的智能駕駛操作系統也由華為中央軟件院負責研發。
當然,以往的成就并不意味著華為 MDC 的全面自研策略在未來必然成功,因為任何一個模塊出現問題,就會導致整個計算平臺的性能受到影響。
華為 MDC 取勝的關鍵在于:真正實現該平臺內部的高度耦合,同時靈活對接第三方的傳感器部件和應用算法等。
所以,無論是 AI 芯片、CPU 還是操作系統,每一個環節都不能出現短板。這對華為 MDC 的挑戰是不小的。
華為 MDC 走到哪一步了?
自 2018 年 10 月發布至今,華為 MDC 已經走過了一年半的時間,這個計算平臺現在的狀態成為了很多車企、Tier 1 以及自動駕駛企業很關心的問題。
在產品層面,華為 MDC 現在有兩個版本:MDC 600 和 MDC 300。
前者主要針對 L4 級自動駕駛應用,后者則更加適用于當前比較容易落地的 L2+、L3 級自動駕駛。
因為華為 MDC 計算平臺的「系統架構可伸縮」特性,MDC 600 和 MDC 300 之間是可以通過「減配」和「增配」實現平滑轉換的。
簡單來說,高算力的 MDC 硬件平臺可支持限定場景下的自動駕駛,在增加算力和激光雷達后便可支持全場景的自動駕駛;而在減配算力和激光雷達后,也完全能夠支持輔助駕駛。
而且,華為 MDC 的電氣特性和物理尺寸會保持不變,以方便客戶未來汽車架構的平滑演進。
也就是說,無論是 MDC 600,還是 MDC 300,亦或是下一代產品,其電氣特性和物理尺寸都是一個標準。
此外,華為 MDC 是一個開放的平臺,具備組件服務化、接口標準化、開發工具化的特性,基于此平臺可快速開發、調測、運行自動駕駛算法與功能。這一點對于很多傳感器廠商和算法開發企業非常友好。
現階段,華為 MDC 用到的 CPU 和 AI 芯片都還在不斷地進行測試,以期通過車規級驗證:
整體硬件平臺方面經過一年多時間的開發,正在不斷走向成熟;
配套的操作系統還在開發過程中;
相應的開發工具鏈已經建立起來,但目前使用的流暢度還不夠,正在優化。
今年 2 月,華為 MDC 拿到了 ISO 26262 功能安全管理認證,這意味其研發體系、生產制造體系、供應體系得到國際權威組織的認可。
這是華為 MDC 的關鍵進展,也是其拿下各類認證證書的起點。
目前,華為 MDC 正在過各類的質量認證,包括 IATF 16949 質量管理體系認證、CC EAL 通用評估準則、信息安全認證等等,這些認證的試驗周期較長,需要 3-15 個月的時間不等。
但通過這些認證,是華為 MDC 最終上車的必經之路。
據知情人士透露,華為 MDC 的目標是在未來 1-2 年內通過 ISO 26262 ASIL-D 等級的功能安全認證。
華為還會在今年下半年發布 MDC 計算平臺的新一代產品,包括硬件和操作系統的更新,據說平臺的整體能效比將顯著提升。
現階段,華為 MDC 已經簽下了 18 家客戶,包括乘用車、商用車、特種作業車等場景的客戶。
上汽、吉利、江淮、一汽紅旗、東風汽車、蘇州金龍、新石器、山東浩睿智能等企業都位列其中。
華為 MDC 的對手們
目前,市面上存在的華為 MDC 類似的產品主要包括:
英偉達的 Pegasus 計算平臺、采埃孚的 ProAI、博世的 DASy 域控制器、Mobileye 的 EyeQ 以及地平線的 Matrix 計算平臺。這些產品有的是在 L2+ 級自動駕駛領域與其展開博弈,有的是在 L4 級自動駕駛領域和 MDC 較量。
這些產品之間,比拼的是穩定性、能效比、價格、開發周期的匹配度、后期的服務能力這些因素。
在性能和穩定性方面,因為華為 MDC 是芯片、操作系統、工具鏈一體化研發,所以其內部是高度耦合的。
內部的自成一體有利于其性能的極致發揮,這一點華為 MDC 相比于同類型產品是有比較優勢的。
在后期服務能力上,因為華為 MDC 的本土化研發,借助地利之便,也能更好地與本土客戶團隊進行溝通協作,完成定制化開發。
當然,華為 MDC 未來如果走出國門,這樣的情況就另當別論了。
值得一提的是,華為還自研了八爪魚(Octopus)自動駕駛云平臺,能大幅提升訓練效率。
華為 MDC 可以與該云平臺實現無縫對接,在數據訓練、仿真模擬方面實現車云協同。這一點是其他同類產品所不具備的。
目前看來,華為 MDC 最大的劣勢就是「時間表」,根據現在諸多車廠、自動駕駛企業的開發規劃來看,華為 MDC 的 2021 年的 SOP 時間點是偏晚的,這在某種程度上丟掉了一些時間窗口。
當然,智能駕駛計算平臺還沒到贏家通吃的階段,這個市場必將經歷一個充分競爭的階段。
MDC 只是華為在智能汽車領域龐大野心的一小部分,但確實也是比較核心的產品。
正如徐直軍在此前媒體訪談時的回應,「華為做事情,首先要把有競爭力的產品做出來,能更滿足客戶包括功能、性能等各種需求。只要做出產品競爭力,市場規模逐步就出來了,自然而然就能掙錢。」
成熟的自動駕駛系統是軟件與硬件高度集成的產物,所以我們在重視算法開發的同時,也應該在硬件方向上投入更多。
高性能計算平臺作為自動駕駛車輛的核心硬件,目前在全球范圍內依然是稀缺的,在中國尤其如此。
華為在軟硬件集成領域累積了豐厚的經驗,若未來持續對 MDC 智能駕駛平臺進行投入,華為很有機會在核心供應鏈層面推動中國自動駕駛的落地進程。
來源:第一電動網
作者:汽車之心
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