智驾芯片隐形之王（上）
“他们要在AM62A上做纯视觉和规控，如果做出来，那就是一个词：离谱。”
一家中国智驾创业公司，要带着这套基础方案大战CES（拉斯维加斯消费科技展），卷出中国、卷向国际。
AM62A，是德州仪器（ 简称TI ）在2023年推出的Arm架构的芯片。
在主机厂采购眼里，它最大的优点可能是“不足10美刀”；而在智驾工程师眼里，它绝对是个麻烦：尽管其架构设计继承了 TI 做处理器“多一分则肥，少一份则瘦”的好品质，但它的深度学习算力，却不到2 Tops。
真真是“屎上雕花”。
可以说，“低阶”卷土重来的2023年，一下子将自动驾驶之战拉回了10年前，明明那时主机厂的最爱便是TI的TDA2。而AM62A这个处理器，却是TI的应季新品。
但它其实既不新也不快。
某种程度上，AM62x是TI芯片定义者们按照它上一代，甚至上上一代同胞兄弟们微调出的低阶变种。
而它的异卵兄弟之一，便是大名鼎鼎的TDA系列。
后者使用了比AM62更高一级的Arm架构，几乎可以被视为汽车产业智驾芯片的“入门级通行证”。
“面对主机厂采购们，你说这好那好都没用。但你说比TDA既便宜性能又好，他们眉头就会舒展开，因为他们认识TDA。”
一位产品经理说，TI的智驾芯片TDAx，约等于一枚同类型产品的“通用货币”。
但显然，“价格战”让主机厂与智驾方案商都开始疯魔化：有时候，几十美刀的TDA也不能弥补他们对销量陷入迟滞的畏惧。
“没关系，从3美刀到100美刀，每隔两三刀，我都有一枚趁手的芯片。”
TI的销售露出狡黠之笑时，像一个卖烟的老烟枪。而这样密集的产品定位与定价，与其说是TI的传统，不如说是传统芯片巨头们的惯常策略——15%高端市场与高单价带来的丰厚利润，都给英伟达；而剩下85%的薄利多销，我们参战。
这家72岁的芯片老骨头历来低调又狡猾。
与直击大部分游戏青年灵魂的英伟达相比，吃尽模拟芯片红利的TI ，恪守着“闷声发大财”的半导体老一辈行事准则——没人关心TI现任老大。报道大多只有寥寥数语的财报数字与产品参数，还不如官网详细。
此外，在各种奇奇怪怪工程师喜欢扎堆的Reddit论坛，每天都飘着“英伟达赢麻了，但我绝逼不用” “英特尔要嗝屁了吗” 的胡言乱语。甚至还有人po出“8块英伟达A100”的照片公然炫富……
但搜索 TI 的相关关键词，讨论度，为0。
然而，从“智驾”这个概念开始，如果沿着汽车供应链往上摸，即便是数字芯片，网关、座舱、ADAS，还有毫米波与激光雷达…...
一切竟然都绕不过TI 。
甚至于，汽车人会觉得关于TI的一切属于老生常谈：“丰田那糟糕的ADAS，还在用TDA2呢。”
但2022年的确格外特殊。
虽然大疆车载绝不是第一个用TDAx的企业，但他们智驾方案“性价比”的出圈，却让TDA真正触达到了“英伟达er认知层”。
当然，还有一点也可以实打实佐证TDA4有出圈的态势。
下半年，在TI自己建立的工程师论坛里，关于TDA与AM62系列芯片的讨论度骤然上升。
各项数据显示，它们成了TI数字处理器里讨论度最高的产品线。
事情变得越来越有趣。市场推动下，高算力往低走，低算力往高迭代。高与低总会在一个恰当的算力点相撞。
而不少智驾工程师，大多是从骄傲的英伟达时代“下放”至车载。围绕TI的争议，也随即放大。
屎上雕花
即便是面对TDA4VH这种32Tops的中算力芯片，年轻算法工程师的态度也是略带蔑视的。这跟年轻人对丰田燃油车的态度非常像：“不就是入门款嘛。要用也不会用这种入门级。均衡却不出彩，没毛病却很无聊。”
“均衡”，便是产业对TI定义ADAS芯片的一致评价。
表面上它是说，当架构师把A核（这里通常指代Arm的A系列）、MCU、DSP以及深度学习芯片（MMA）等大小器件捏合在一起时，不会任由一家独大，每一块大小都恰到好处。
但本质则是，每个型号的功耗与性能，都被巧妙控制在“成本”的边界上。
这种设计上的均衡美学，曾让一位产业人士感叹：当你掌握了TDAx的架构，那么你几乎可以掌握全世界的SoC芯片架构。
TDA4VM的深度学习为8Tops，该图为配置。
譬如，无论是CNN还是Transformer，本质都是“矩阵运算”。它基本可以涵盖深度学习里90%以上的运算形式。
而看透AI计算本质后，讲究均衡的TI，便不会为了某一个特定神经网络去自己耗费资源猛下功夫：
“这世界上有1000种网络，TI只要做到cover 900种，就很顾全大局了”。
或者说，“均衡”的另一个含义，是“兼顾大多数”。
TI对TDA4VM深度学习加速的设定，是“一个时钟周期内做4096次乘累加（MAC，1 MAC=2ops）运算”。
而周期次数如果为1Ghz，那么便是要做4096 *2 *1 次Gflops运算，也就是8 Tops。
这便是TDA4VM真实的深度学习算力。
当然，为什么矩阵运算不能是4096的两倍，或者频率凭什么是1Ghz？
“如果要变大，GPU和A核便会被挤兑。也确实可以改动晶圆尺寸，那么成本就得增加。”
无怪乎TDAx的技术支持工程师说，PPA（功耗、性能与面积）才是设计者的终极KPI。
“所以，市面上的芯片，各种吹高算力和大算力，你其实都可以算出来。而这些门道，做芯片编译器和神经网络的人心里都非常清楚。”
因此，受算力胁迫，算法工程师们要在一个有限的框里，塞入一堆矩阵远比4096大的模型，难度不比英伟达低。
毕竟，满分命题作文也不比发散性创作好写。
譬如，在英伟达上，数据可以放进DDR内存里一层一层读取。但在 TI 的芯片上，则不得不把数据塞进片内的缓存里，不然就会变慢。
但是一个大到几十兆的256*256卷积特征图，几乎不可能塞入一个只有8K的空间里。
“那就只有切成小条了。”
据一位工程师描述，就像切方块一样，切完再一点一点送进去，算完再导出来。来来回回不胜其烦。
但事情远没有这么简单。
譬如，把卷积切开时，交接处的“缝”怎么办？这又会涉及到一堆复杂计算。此外，在DMA负责搬运数据的过程里，A核与DSP也不能闲置。
“每个模块在多条时间线上各司其职，就要思考如何切，切多大，切多少次，一切都是有讲究的。切得越多越细，bug也就越多。”
这就能解释，为何很多在TDAx上做智驾方案的工程师，都会吐槽抱怨 “TDA真太tnd难用了”“不是人能吃得了苦”“编译器稀烂”。
而真正在TDAx上智驾效果做得好的企业，不多。
这也能解释，大疆突出重围，不是智驾技术做得顶级优秀，而是在TI的便宜芯片上，做得比别人好一些。
所以，如果说英伟达是以钱为代价的话；那么TI，还是得讲究一点儿智慧。
抠的精髓
与英伟达和高通动辄几千万美金的芯片开发费相比，TI的确做到了“一个臭卖芯片的”本分。
它用一套SDK去覆盖所有SoC，也不用服务和人海战术去加持，至于“智驾做不做得出来”或“做得好不好”，TI也不是很care。
TI只在乎这颗芯片的出货量到底能有多少。
曾有产业专家信誓旦旦指出，不同产业的处理器很难做到复用，即便强大如英伟达与高通，也都不是按照汽车产业来定义的。
这话听起来略显好笑。
因为孵化TI ADAS芯片那颗最原始的蛋，就是手机。
诺基亚手机使用的Arm芯片，便是TI的OMAP系列，在21世纪第一个十年的最高全球市占率曾高达85%。只不过，在诺基亚被时代抛弃后，TI也在2012年丝毫没有犹豫斩断了这条胳膊。
然而，即便业务部门人走茶凉，研发工程师、产业锦囊和各种IP却被保留下来了。
事实上，对于一家能活70年，市值多年保持在1500亿美元以上的企业，最好的商业品质，便是把一项巨额投入换来的技术“复用”到极致。
因此，OMAP的IP研发费用，不可能只摊销于手机产业。
于是接下来，TI芯片定义者们瞄准了安防产业的需求，手伸进盛满自研IP的大缸里，搅一搅选出合适的部分，又凭借自己的认知捏成了一枚安防芯片。
很难想象，TDA1一开始的最大客户，其实是海康与大华，出货量曾按照“亿”来计算。
而正是同一款芯片，过了车规后，用在全景泊车上，则叫做Jacinto 5。这还是一家国际Tier1跟TI提出的诉求，后者顺手给他们写了套软件。
有趣的是，这家Tier1的全景泊车，名字叫做BEV（历史总是惊人地相似）。
很快，这颗全景泊车芯片不仅推广至全国主机厂，还同时进了座舱和网关。
当年，比亚迪还仅有一辆电动车型F3的时候，便是用了Jacinto5做了全景泊车和前视摄像头。这么来看，它现在选择大疆给自己新车型基于TDA4做智驾，历史的Knowhow或许还在。
而新势力代表小鹏，早在2018年，还在管智驾这摊子事儿的谷俊丽团队，便是用TDA2做了低阶行泊一体。
“TI做东西，从来都是一颗芯片给到很多市场，不然根本没法摊平研发（成本）。因此，它绝不专为监控、工业还是汽车做设计，而是采用了市面上不先进但必须最主流的IP。”一位TI技术支持工程师说，TDA4仅仅是一颗很好的SoC，而不是一枚智驾芯片。
“SOC需要啥，Arm、DSP、DDR以及Capture和Display等等，业内很都清楚。或者说，我们做了一枚不错的视频处理器，哪个市场需要，就往哪儿推。”
只不过，TI在里面发挥的作用，都是隐性的。
譬如，关键部分DSP（数字信号处理器）本就是TI的最大发明之一；
而负责搬运数据的DMA，其触角覆盖芯片各个角落。仅这项技术，便则耗费了TI大量研发资源。
此外，芯片公司喜欢炫耀的安全认证体系其实也没什么大不了。
实际上，在一枚严格的车规芯片上，哪怕总线上的一个端口，都必须有配合的诊断单元与自检单元。各种“小零件”隐藏在巨量细节里，大部分不会被看到。
“TI真正值钱的东西，是这几十年存放各种IP和架构的大缸。而这口大缸的持有者，是研发和架构师。”
2016年，阿里说自己首次提出“中台”一词。然而在半导体面前，互联网玩的都是被历史遗忘的文字游戏。
某种程度上，TI的研发与芯片架构师，便以一种“技术中台”的形式而存在——无论TI每个业务单元有什么动荡，岿然不动的是这些研发工程师；与之相比，销售与FAE则像是撒向全球上空的一把盐。
或者说，前者是TI金字塔顶上的人物。就像等级森严的蔡司，数学家属于高阶层级，只需要沉浸在光学矩阵的研究里，俯视下方。
在TI，很多工程师一毕业就进入TI位于达拉斯总部的办公室，一坐就是二三十年。每个人半辈子几乎只看一条线——摄像头就做摄像头，PCIE就做PCIE。
因此，他们对TI的忠诚强烈且彻底。而TI也几乎不会解雇研发，愿意给予他们极大的自主性。
这种自主性，对应在组织架构上，便显得格外奇特——尽管规模庞大，但TI的指挥系统却相当短。明明看起来像头大象一样笨重，但组织架构，却扁平得像一条鳐鱼。
譬如，TI在国内没有研发，几乎由销售与技术支持工程师（FAE）组成。
而从最底层的普通销售，再到中国区总裁姜寒，一共就只有四级。
这便能解释，中国市场如走马灯一样的需求，为什么能迅速反馈给达拉斯研发本部。
不过，尽管TI对分布在各个国家的庞大业务线给予自主权，但绝对不会花太多时间宠爱失败者。毕竟它完全可以依赖模拟芯片而活。
2012年见势不好，TI彻底退出全球手机市场；
后来，安防市场卷入价格战，TI在利润骤降后再次当机立断选择退出；
座舱市场在高通强势进入后，TI吃完Jacinto红利也选择退避三舍。
当然，如果再回溯历史，你会发现一切皆有源头。
TI在1975年做出第一枚电脑微处理器，借此强势进入家用电脑市场，却在1982年被迫卷入价格战。就在财务出现第一次季度亏损的1983年，TI仅用三个月便砍掉了整个家庭电脑业务。
“TI 并非不打价格战。毕竟它最大的财产还囊括十几座工厂。从制造到设计，它完全可以用价格压死人。TI只是不想做利润趋于0的买卖。”
这就导致TI的决断力是敏锐且超前的。就像10年前它就在搞并购，10年后别人搞并购它却在收购工厂一样。
又年长又灵活，同时却杀伐果决。以良性的方式遵守财报约定。
当然，这种“抠搜”的复用精神，以及植根于美式工程师体系的动手文化，让TI与Mobileye一样，被国内诟病缺乏基本的服务精神。
“论坛网址一扔，叫你自己去看，基本就是这样。” 一位Tier1吐槽说他们都是爱理不理的。
但同样，软件与算法工程师真正的技术体面，在TDAx上，或许还能续上一段。
本文来自微信公众号：宇多田（ID：hellomusk），作者：宇多田
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