地平线造芯：量产后要在未来三年内跻身行业前二
如果把智能汽车比作“四个轮子上的计算机”，那么AI芯片无疑是这台计算机的“大脑”。
地平线聚焦的正是AI芯片这一赛道，并引发了资本的广泛关注。
12月22日，地平线宣布启动总额预计超过7亿美金的C轮融资，目前已完成由五源资本（原晨兴资本）、高瓴创投、今日资本联合领投的C1轮1.5亿美金融资，参与本轮融资的其他机构包括 Neumann Advisors、国泰君安国际和 KTB，后续将有更多战略投资人和国际级机构、产业资本加入。
地平线方面表示，此轮融资将主要用于加速地平线车载人工智能芯片和智能驾驶解决方案的研发和商业化进程，以及建设合作伙伴生态。
聚焦赛道“智能汽车”
地平线所聚焦的车载AI芯片，处于AI技术革命和汽车产业革命的交汇点上。
继PC和手机之后，智能网联汽车被寄希望于引领科技史上的第三次智能化浪潮。据麦肯锡测算，到2025年，人工智能将为全球整车厂商创造约2150亿美元的年度收益，相当于整个汽车产业税前利润的9个百分点，或是过去7年里1.3%的年平均生产力增长率。
美国知名投资者Carl Icahn在致苹果CEO蒂姆·库克的信中也指出，未来新车的潜在市场规模高达1.6万亿美元，是智能手机的四倍之多；考虑到自动驾驶彻底解放通勤者的时间，汽车及车载服务将变得更具战略价值，甚至足以“改变世界”。
如此庞大的市场空间和足够高频、高黏性的消费场景，吸引了苹果、亚马逊、谷歌、百度等一批科技巨头跨界进入汽车产业，展开布局；大量IT科技界人才组建创业团队，押注智能汽车未来广阔的机遇。与此同时，2020年的资本市场也发生了两大标志性事件：智能电动汽车“领头羊”特斯拉市值超越全球销量第一的车企丰田，AI芯片的“先行者”英伟达市值超越昔日芯片巨头英特尔。企业家和投资者对价值做出投票，昭示科技创新迎来时代性的拐点。
此前，吉利控股董事长李书福曾用 “四个轮子加几个沙发”来形容汽车，那么，现下群雄角逐的智能汽车会是什么？
随着智能网联汽车趋势的不断深化，传统分布式电子电气架构算力小而分散、复杂度高的缺陷愈加突显，难以适应“软件定义汽车”的需要。这要求汽车电子电气架构逐步向集中化发展，由ECU（电子控制单元）集成升级为DCU（域控制器）、乃至车载中央计算平台，提供更强算力，简化内部结构，支持丰富软件功能的迭代升级。届时，软件和汽车电子部件在汽车产业价值链中的地位将显著提升。
地平线创始人兼CEO余凯一言概之：“未来的智能汽车就是一台四个轮子上的超级计算机，其中最核心的器件就是车载AI芯片，相当于智能汽车的数字发动机。”
据测算，预计到2030年，每辆汽车的车载AI芯片平均售价将达1000美元，车载AI芯片市场的整体规模将达到1000亿美元，成为半导体行业最大的单一市场。
然而，当前制约智能汽车发展的核心瓶颈是车载AI芯片的算力不足。据罗兰贝格测算，在L1至L3级自动驾驶阶段，汽车的算力需求大约为2.5TOPS（Tera Operations Per Second，1TOPS代表处理器每秒钟可进行一万亿次操作）；而到L4级/L5级自动驾驶，算力需求分别达到24TOPS和320TOPS，呈指数级增长。作为汽车智能化的基石，车载AI芯片已经成为决定竞争胜负最重要的筹码。
特斯拉、英伟达和Mobileye的车载AI芯片技术目前暂居领先，但仍难以妥善地兼顾各项特性：不仅要支撑汽车处理大量数据，还需要把功耗控制在合理范围内，要确保有足够的安全性和可靠性，应对工况恶劣、系统故障、黑客入侵等情况。余凯认为，自动驾驶芯片在性能、可靠性、实时性、功耗效率以及算法等方面都提出了人工智能行业应用中最高标准的要求，堪称“人工智能的珠穆朗玛峰”。
也正因如此， 车载AI芯片成为中国汽车产业发展尤其需要突破的桎梏。一方面，在产业变革期，本土企业若能对底层芯片技术实现自主可控，将使中国在全球汽车产业价值链上占据有利位置。此外，近年来国际贸易摩擦的升级，芯片遭遇严重“封锁”，加之疫情持续蔓延，供应链并不稳定，加快建立完整的国产芯片供应体系显得势在必行。
2015年，还在百度深度学习研究院担任常务副院长的余凯也意识到，人工智能真正要发生革命性的力量，撬动的点不在软件，而在新的处理器架构。底层的计算效率跟功耗不够，上层再怎么努力都没用。
然而百度作为软件公司，很难为之做出大量投入。余凯对财经网汽车表示，自己看到这些机遇和挑战后，选择“出走”百度，在2015年7月创立了北京地平线机器人技术研发有限公司，开始面向智能汽车等场景研发边缘人工智能芯片及解决方案。这也使其成为国内外最早进军汽车AI芯片的公司之一。
前装量产“靴子落地”
公司成立之后，芯片的研发和量产就需提上日程。
长期研究机器学习和人工智能的余凯认为，人工智能芯片的本质并不是硬件，而是软硬结合的载体。英伟达和Mobileye之所以在车载AI芯片中占据领跑地位，正是因为两家公司将AI算法和计算架构充分结合，进行协同设计。应用场景决定算法，算法定义芯片，软硬件协同设计，将是人工智能时代的新定律。如果AI芯片企业只做硬件不做软件，“那给客户交付的就是一块石头”。
因此，公司成立之初，余凯便为地平线确立了软硬结合的发展思路，设计和开发高性能、低成本、低功耗的边缘人工智能芯片及算法，以Tier 2供应商和“产业赋能者”的角色，向Tier 1供应商和整车厂提供高效能的边缘AI芯片、开放易用的工具链、算法模型样例和技术支持服务。
2015年9月，地平线启动了人工智能专用计算架构BPU的研发，并持续迭代。基于这一架构，地平线已经形成了面向智能汽车的征程系列芯片和面向AIoT应用的旭日系列芯片两条产品线，以及天工开物AI开发平台和Matrix自动驾驶计算平台。
2019年8月，地平线宣布征程2芯片实现量产，成为首款车规级的量产AI芯片。据官方介绍，征程2符合AEC-Q100的车规级标准，具备超4TOPS的等效算力，典型功耗仅为2W，并且每TOPS的算力可以处理的帧数可达同等算力GPU的10倍以上。可满足ADAS、视觉感知、动态高精地图、多模态交互等多种功能。
与此同时，地平线还得到了诸多投资机构、半导体厂商和汽车制造商的青睐。2017年10月，该公司宣布获得由英特尔领投、总额近亿美元的A+轮融资，此外还将借助英特尔在CPU、FPGA、5G等方面的积累，加快车载AI芯片的研发；2019年2月，又获得了由SK中国、SK海力士等联合领投的B轮融资。同时拿下英特尔、SK海力士两大半导体巨头的投资，使地平线提升资金实力之余，争取到了行业优势资源的支持。
有了前期技术和资金的积淀，2020年成为地平线车载AI芯片前装量产的元年。这家创业不到5年时间的芯片公司初步具备自我造血的能力。
2020年3月，长安汽车发布了主力新品UNI-T。该车型搭载了长安汽车和地平线联合开发的智能驾驶舱NPU计算平台，内置地平线征程2芯片。作为首款搭载国产AI芯片的智能汽车，长安UNI-T基于地平线的芯片和算法，具备视线亮屏、分心提醒、疲劳监测、唇语识别、智能语音等智能座舱功能。
销量数据显示，UNI-T自6月正式上市以来，连续五个月销量破万，获得市场认可的同时也带动了地平线芯片出货量的增长。对地平线而言，此次合作不仅突破了车规级的技术门槛，更重要的是跨过了车企信任的“心理门槛”。地平线市场拓展与战略规划副总裁李星宇表示，与长安的合作跑通，意味着地平线通过了严格的质量测试认证，具备了供应商资格，与其他车企的合作会因此变得更为顺畅。
今年9月上市的A级纯电SUV奇瑞蚂蚁也搭载了基于地平线征程2芯片的智能驾驶解决方案，实现了L2+级自动驾驶。地平线告诉财经网汽车，包括上述两款车型在内，2020年已经有6款搭载其AI芯片的车型发布，其中4款为智能座舱车型，2款为ADAS功能车型。
在近期举办的媒体沟通会上，地平线副总裁兼智能驾驶产品线总经理张玉峰表示，公司之所以能够在五年内达成前装量产，首先得益于自身的技术实力和软硬结合、协同优化的策略，从而打造出性价比和能效比更高的产品；其次是服务能力和开放共赢。
余凯也强调了开放赋能的理念，希望让客户和行业玩家能够自己具备能力迭代软件算法，打造差异化的功能和体验；同时公司也会坚持做标准化的部分，覆盖从芯片到核心感知等。
李星宇则指出，在汽车供应链，地平线跟客户不是简单的买卖关系，而是协同关系。因为“软件定义汽车”的创新无法割裂地进行，数据驱动的软件迭代没有终点，需要跟客户一起去定义和打磨整个软硬件。整车厂和有软件能力的芯片公司形成直接战略合作，成为智能汽车时代新的合作范式。
一名来自主机厂的从业者也告诉财经网汽车，Mobileye和英伟达在合作条款、技术支持方面要求往往更为苛刻，服务响应速度相对较慢；而地平线立足中国市场，具备更多的本土化优势，沟通合作成本更低。
据地平线透露，其车载AI芯片已签下超过20个前装定点合同，另有超过50个进行中的合作项目。目前，公司已经同奥迪、一汽红旗、上汽集团、广汽集团、长安汽车、比亚迪、理想汽车、长城汽车等车厂，博世、大陆、佛吉亚等Tier 1厂商达成深度合作，初步建成了覆盖智能驾驶和智能座舱的智能汽车芯片的开放生态。
征程2大规模商业化的同时，地平线在2020年9月发布了新一代车规级AI芯片征程3。第三代芯片基于BPU2.0架构开发，算力为5TOPS，典型功耗为2.5W。发布会上，该公司还与广汽集团联合发布了定制版本的征程3，支持广汽量产车型实现智能驾驶和智能座舱的相关功能。
2021年，地平线还将发布对标特斯拉FSD、面向高级别自动驾驶的征程5芯片，算力将达到96TOPS，支持16路摄像头，功能安全开发流程按ASIL B(D)打造。搭载征程5的自动驾驶计算平台将具备192-384TOPS算力，可支持L3-L4级自动驾驶，现已获得车型定点。
根据地平线的芯片研发路线图，未来还将发布征程6芯片，打造车载中央计算平台，满足L4级及以上自动驾驶的需求。
地平线方面向财经网汽车表示，截至2020年11月，征程系列芯片的前装装车量已经超过10万片，预计全年能够实现约16万片的出货量。明年这一数字将超过百万片，2022年达到200万片，到2025年计划拿下国内智能汽车芯片市场60%的份额。
资金帮扶“后浪崛起”
要完成上述目标，资金的支持不可或缺。
临近年关，地平线宣布启动总额超7亿美金的C轮融资。本轮融资将用于加速车载芯片和智能驾驶解决方案的研发和商业化，尤其是征程5的开发和量产。值得一提的是，这一轮融资中不乏产业资本加入，一定程度也证明了地平线构建的生态链获得了行业认可。
据《晚点LatePost》报道，地平线2020年营收为2亿—2.3亿元，其中70%来自向车厂提供芯片等产品的收入，客户包括长安、一汽和理想汽车等。地平线以投前35亿美元的估值推进这轮融资，相比2019年完成B轮融资时的估值（30亿美元）上涨了17%。完成全部融资后，公司还考虑于2021年下半年赴科创板上市。
对于上市一事，地平线向财经网汽车表示，上市并非目的，只是阶段性的结果，公司更关注能够持续创造价值。
此外，有投资人认为，车载AI芯片开发难度大，周期长。接下来如果要研发车厂需求更大、技术要求更高的芯片，还需要投入更多资金，有较大的不确定性。
余凯在接受采访时也坦陈，国内芯片的生产制造还依赖于代工生产，国产制造在工艺方面仍需要朝着更精细的纳米制程演进，需要将缺陷率控制到足够低的水平。此外，车规级对于AI芯片的工艺提出更高要求，这要求芯片厂商对芯片在各种极端环境中的表现严格把控。
如今，Mobileye的EyeQ系列芯片和英伟达的NVIDIA DRIVE车载计算平台已经进入中国市场并绑定了一批合作厂商，尤其是在ADAS和自动驾驶领域。例如理想汽车虽然在智能座舱方面采购地平线的方案，但在自动驾驶技术上采用英伟达的计算平台。
一名投资界人士告诉财经网汽车，目前本土的芯片企业大多数落地于智能座舱；当事关安全性、可靠性要求更高的汽车底盘和自动驾驶时，发展成熟的国外供应商仍是主机厂的首选。 
针对自动驾驶芯片落地受限的现状，罗兰贝格指出，座舱应用场景和芯片性能要求相对明晰，并且消费电子级芯片可满足座舱现有场景需求，较容易实现低成本商业化开发；而自动驾驶技术路线尚不成熟，其AI算法所要求的芯片性能远高于消费电子芯片的能力，因而玩家在自身技术路线选择下一般进行高成本、小规模开发应用。
随着车载芯片市场价格竞争日趋激烈，中信证券研究部认为，如果国外厂商在未来压缩收益率空间，本土厂商可能会面临较大的压力。目前，ADAS行业中的国外厂商均保持较高的利润率，例如Mobileye在2017年被收购前的毛利率约为70%，净利润率接近30%。而我国企业整体毛利率相对较低，其中地平线2019年的毛利率只有24%。
还有业内人士认为，AI芯片需要和算法结合去布置架构，需要考虑算力要求和可编程灵活性。而自动驾驶算法有不确定性，迭代速度快，企业如果押题失准，那芯片性能将大打折扣。
针对这一问题，地平线提出了名为MAPS(MeanAccuracy-guaranteed Processing Speed)的AI芯片性能评测方法，在关注能效和算力的提升之余，兼顾算法模型的动态发展，确保芯片设计与算法演进潮流相一致。
虽然面临一系列的挑战，地平线仍具备竞争突围的差异化优势。中信证券研究部指出，地平线的优势是核心技术自主可控，计算平台开放性适中。相比之下，Mobileye“黑箱子式”的封闭方案限制了车企在研发过程中功能集成的要求，英伟达方案开放度过高又不适用于软件能力偏弱的传统车企。另外，地平线的本土化服务能力也有利于和国外厂商展开竞争。整体而言，地平线有望成为Mobileye在中国市场最有力的竞争对手。
招银国际研究部白毅阳对财经网汽车表示，征程系列芯片在ADAS上还是比较具备竞争力的。相比Mobileye的EyeQ5和英伟达的DriveXavier，征程的算力目前很难应用到全栈自动驾驶上，更多是用在视觉识别及融合等方面，应用场景比较细分。短期内车企前装量产会集中在ADAS的特定功能，特别是泊车辅助、车道偏离预警等方面，这给了地平线非常好的发展空间。自动驾驶大规模量产需要很长时间的验证周期，从这个意义上，地平线前些年的积累正在转变成优势。目前AI芯片制程工艺集中在11-28nm，国内完全有能力自主生产，自动驾驶时代的到来给AI芯片提供了全新的发展机遇。相信这个大蛋糕的出现会吸引到更多企业、投资人以及政府的支持。
此外，今年以来汽车供应链受疫情影响遭受考验，叠加智能汽车转型为本土企业带来弯道超车的机会，自主品牌更倾向于选择优质的国产芯片厂商，这为地平线扩张市场创造了机遇。
余凯认为，PC和智能手机时代的历史已经证明，底层芯片的竞争通常是赢者通吃，并且会比终端消费者品牌的竞争更早结束。智能汽车时代也将出现相同的趋势。2020年是车规级芯片企业拿到竞赛入场券的最后一年。预计到2023年，智能汽车芯片行业的竞争就会结束。如果不拿到市场竞争的前两名，那基本意味着出局。而能够在中国市场取得领先优势，就意味着在国际市场上也将领先。
在取得前装量产这一“入场券”后，余凯向财经网汽车表示，未来三年，地平线的主战场在中国，一定要把市场份额的前两名拿回来。
