汽车智能深度报告全汽车计算赛道主要参与者全面回顾

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1Tesla:从硬到软完全自主研发，形成了“算力+算法+数据”的竞争壁垒。

从Mobileye到NVIDIA，最后是FSD自研芯片

特斯拉于2014年推出了自动驾驶辅助系统Autopilot10。特斯拉掌握了核心数据、AI算法、主控芯片，并正在进行自己从硬到软的全栈研究，这也是特斯拉的核心竞争壁垒。特斯拉成立于2003年，2010年在纳斯达克上市。2008年至2020年，特斯拉共发布了四款量产车型，包括ModelS、ModelX、Model3、ModelY。特斯拉于2013年开始研发自动驾驶辅助系统，并于2014年发布了自动驾驶辅助系统Autopilot10。经过四次升级，公司于2019年在HW30上推出了自主研发的FSD。主控芯片。

特斯拉从Mobileye转向NVIDIA，最后转向FSD自研芯片。自2014年特斯拉推出HW10以来，特斯拉Autopilot系统已经经历了四次重大硬件版本更新。2014年至2016年的HW10时代，特斯拉完全基于一台MobileyeEyeQ3和一台NVIDIATegra3，算法完全由第三方厂商Mobileye提供。曾发生过相关安全事故，在2016年HW20版本中，特斯拉改用了由1个NVIDIAParkerSoC和1个NVIDIAPascalGPU组成的NVIDIADRIVEPX2计算，而在2017年HW25版本升级过程中，NVIDIADrivePX2NVIDIADrivePX升级至2+，新增NVIDIAParkerSoC，计算性能提升约80%。

特斯拉将推出基于三星FSD自研芯片、采用7nm工艺的HW40。该的性能比HW30提高了3倍。由于英伟达的能耗较高，马斯克决定从2017年开始开始研发自己的主控芯片。尤其是主控芯片中包含的神经网络算法和AI处理单元全部由特斯拉完成。2019年4月，特斯拉在AutopilotHW30上成功推出自主研发的FSD主控芯片，实现自动驾驶芯片+神经网络算法的垂直整合。特斯拉计划在不久的将来推出基于三星7nm工艺的全新FSD自研芯片HW40版本。该芯片的性能比HW30好3倍。

TeslaFSD芯片以NPU为计算核心，采用“CPU+GPU+ASIC”的技术路径。FSD主要由三个模块组成CPU、GPU和NPU。特斯拉于2019年推出了自己的FSD芯片，并批量向ModelS、ModelX、Model3供应FSD芯片。该芯片采用三星14nmFinFET工艺制造，面积为260平方毫米，封装了约60亿个晶体管。CPUCortex-A72架构，共3组，每组4核，共12核，最高运行频率22GHz，CPU主要处理一般计算和运算。GPUGPU最高工作频率为1GHz，峰值计算性能为600GFLPS，NPU2个神经处理单元，每个NPU可以进行8位整数计算，工作频率为2GHz，单个NPU的计算性能为3686TOPS，两个NPU的总算力为7373TOPS。从面积上看，NPU占据了最大的面积，NPU主要用来运行深度神经网络，GPU主要用来进行深度神经网络的后处理，处理深度神经网络的部分占据了整个面积。芯片面积的70%。

TeslaHW30具有完全冗余的系统冗余。TeslaHW30主板配备了两颗自主研发的芯片，双芯片的目的是为了安全冗余和相互比较，并且每颗芯片都可以独立运行。每个芯片周围有四个MicronDRAM存储器。每个芯片都配备了东芝闪存芯片来容纳操作系统和深度学习模型。主板右侧为视频输出接口，左侧为电源接口。以及其他附加的输入/输出接口。特斯拉还设计了冗余电源、重叠摄像头视图以及各种向后兼容的连接器和接口。特斯拉HW30采用全双系统冗余，确保即使某个功能区域损坏，整个系统也能正常运行，让车辆安全行驶。相比上一代HW25，HW30性能提升21倍，功耗降低25%，能效比达到2TOPS/W。

随着自动驾驶功能不断升级，FSD软件的价格不断上涨。

特斯拉FSD开盘价持续上涨，海外售价已升至12万美元。购买TeslaFSD有两种方式一次性付款和订阅。特斯拉于2015年推出AP系统，售价为每套2500美元，后来涨至每套5000美元。2019年3月之前，用户可以在5,000美元的EAP套餐基础上额外支付3,000美元来获得FSD。2019年4月，特斯拉取消了EAP，并将EAP功能移至FSD。FSD价格提高至每套6000美元，用户可以免费获得基本自动驾驶功能。2019年8月，特斯拉推出智能召唤功能，价格上涨至7000美元。/放；2020年8月，特斯拉获得人工智能高级应用批准文件，价格再次上涨至8000美元/套。2020年10月，特斯拉发布了FSD的测试版。对于全自动城市道路的驾驶测试功能，价格已提高至每套10,000美元，2022年1月，特斯拉FSD的价格再次提高至120,000美元。在国内市场，特斯拉FSD价格只上涨过一次，从56万元涨到64万元。订阅服务方面，特斯拉于2021年7月推出了FSD订阅套餐。该套餐的EAP所有者每月99美元，未开设EAP的BAP所有者每月199美元。

TeslaFSD的全总体激活率约为11辆，其中北美地区最高。Troyteslike数据显示，由于价格较低的Model3和ModelY销量快速增长以及FSD价格持续上涨，特斯拉全范围内整体FSD激活率持续下降。特斯拉FSD整体开启率约为11。特斯拉FSD全累计开业数量预计约为36万辆，平均期权价格为6000美元，总销售额超过210亿美元。特斯拉FSD销量在亚洲持续增长，但总体FSD开工率较低。以北美为例，ModelS/X的FSD选项率为61，ModelY为20，Model3为20。

推出Dojo超级计算，创建具有自主进化意识的闭环学习系统

特斯拉利用其庞大的客户群收集自动驾驶数据，以实现其深度学习系统的模型训练。与一般汽车制造商或科技公司不同，特斯拉的自动驾驶并不依靠内部测试来获取自动驾驶数据，而是从配备有庞大客户群和传感器的特斯拉车辆中收集数据来升级功能。即使未激活，AP系统也可以收集有关周围环境和潜在自动驾驶行为的数据，并将其输入特斯拉的神经网络。这种数据收集方式通常称为影子模式，即AP系统在车辆后台运行，行驶时无需任何输入。

特斯拉于2015年10月开始开放其AP系统。随着车辆数量不断增加，积累的自动驾驶数据也在呈指数级增长。根据Lexfridman的预测数据，到2020年第一季度，特斯拉将有大约99万辆汽车配备持续传输数据的AP系统，其中超过82万辆汽车配备HW20/30。车队每月生成约1968亿小时的视频。到2020年底，特斯拉预计将拥有51亿英里的驾驶数据来训练其自动驾驶模型。

推出7nm工艺AI教育芯片D1，打造Dojo超算教育。2021年8月的特斯拉AIDay上，特斯拉推出了最新的AI训练芯片D1。D1芯片采用台积电7nm工艺制造，核心面积为645平方毫米，集成多达500亿个晶体管。多达354个训练节点的超标量CPU核心专门用于88乘法，支持多种与AI训练相关的数据指令格式，如FP32、BFP64、CFP8、INT16、INT8等。D1芯片的FP32单精度浮点计算性能达到226TFlops，BF16/CFP8计算性能达到362TFlops。为了支持AI训练的可扩展性，D1芯片的互连带宽可以由多达576个通道组成，最高可达10TB/s，每个通道的带宽为112Gbps，热设计功耗仅为400W。

Dojo是一种通过网络连接的分布式计算机架构，具有高带宽、低延迟的特点，可以让人工智能更快地学习，让Autopilot变得更加强大。Dojo超级的核心是D1芯片。25个D1芯片被组装成“训练块”，形成36TB/s的带宽和9PetaFLOPS的计算能力。未来，Dojo可能会合并形成世界上最强大的超级计算机集群。

特斯拉继续构建基于数据驱动算法的闭环迭代系统。特斯拉将把自主监督学习技术的研发放在绝对优先的位置。算法的迭代优化离不开基于大数据的教育。特斯拉依靠其庞大的客户群获取高质量的自动驾驶数据，并利用Dojo超级计算实现大规模无监督视频训练。Autopilot目前正在25D上进行训练迭代。Tesla正在使用Dojo超级计算来升级Autopilot在4D环境中运行的方式。

2NVIDIA打造全栈工具链，持续引领先进自动驾驶

DriveSeries不断迭代，为自动驾驶生态系统提供动力。

NVIDIA于2015年推出NVIDIADrive系列，为自动驾驶生态系统提供动力。自2015年以来，NVIDIA一直在发布用于驾驶舱的DRIVECX和用于驾驶的DRIVEPX。随后又发布了DRIVEPX2、DrivePXXavier、DRIVEPX。