從“馬力”到“算力”,汽車(chē)智能化的關(guān)鍵是什么?

從去年開(kāi)始,行業(yè)里就一直有一種說(shuō)法是:2022年會(huì)是汽車(chē)智能化的元年。

為什么這么說(shuō)?現(xiàn)在,汽車(chē)行業(yè)里一個(gè)非常確定的主線就是電動(dòng)化。從科技創(chuàng)新產(chǎn)品的發(fā)展規(guī)律來(lái)看,當(dāng)滲透率超過(guò)10%時(shí)往往就證明這個(gè)產(chǎn)品是成功商業(yè)化了的,而根據(jù)9月份新能源乘用車(chē)零售數(shù)據(jù)來(lái)看,滲透率已經(jīng)超過(guò)了30%。

那么,也就意味著新能源汽車(chē)將要進(jìn)入到產(chǎn)品維度的競(jìng)爭(zhēng)階段,而新能源汽車(chē)差異化競(jìng)爭(zhēng)主要還是靠智能化的系統(tǒng)。換句話說(shuō),電動(dòng)化為智能化提供了一個(gè)最佳載體,而智能化軟件決定了電動(dòng)化體驗(yàn)的上限。

因此,在智能汽車(chē)步入大規(guī)模商業(yè)化量產(chǎn)前夜的背景下,數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、車(chē)云一體化的IT基礎(chǔ)設(shè)施成為剛需。IDC報(bào)告預(yù)測(cè),2025年汽車(chē)智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)裝配率將達(dá)83%,出貨量預(yù)計(jì)增至2490萬(wàn)臺(tái)(套),年復(fù)合增長(zhǎng)率或達(dá)16.1%。

需求在前面引路,這也就解釋了為什么各大互聯(lián)網(wǎng)科技公司紛紛瞄準(zhǔn)智能汽車(chē)、整合云端業(yè)務(wù)、打造汽車(chē)的云端架構(gòu)。

據(jù)Frost & Sullivan聯(lián)合頭豹研究院發(fā)布的《2021年中國(guó)汽車(chē)云市場(chǎng)追蹤報(bào)告》顯示,2021年汽車(chē)云行業(yè)整體市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)335.2億元,其中華為云憑借22.8%的占有率在中國(guó)汽車(chē)云市場(chǎng)(IaaS+PaaS)位居第一。

其它家廠商從去年開(kāi)始也不斷傳出相關(guān)消息。先是字節(jié)跳動(dòng)被曝組建汽車(chē)云團(tuán)隊(duì),接著騰訊云官宣推出汽車(chē)云。到了今年8月底,阿里云和小鵬汽車(chē)聯(lián)手落成駕駛智算中心“扶搖”,9月百度智能云官宣推出汽車(chē)云.....

對(duì)于云廠商而言,抓住汽車(chē)電動(dòng)化、智能化的機(jī)遇或許就能開(kāi)啟下一個(gè)巨大的增量市場(chǎng),不過(guò)在這個(gè)過(guò)程中,新問(wèn)題、新挑戰(zhàn)不斷,如何理解行業(yè)、滿足需求是檢驗(yàn)云廠商的一個(gè)關(guān)鍵考題。

不看“馬力”,看“算力”

在新能源汽車(chē)領(lǐng)域,習(xí)慣用“滲透率”來(lái)評(píng)估行業(yè)的景氣度。所謂“滲透率”,屬于營(yíng)銷(xiāo)管理學(xué)當(dāng)中的一個(gè)概念,指的是一個(gè)產(chǎn)品在某個(gè)時(shí)間段里面,在市場(chǎng)所有同類(lèi)型產(chǎn)品中可能達(dá)到的比例。

從歷史的數(shù)據(jù)來(lái)看,國(guó)內(nèi)新能源車(chē)零售滲透率在2015年約為1%,到2019年上半年突破至5%,到了2021年直接升至13.4%,再到今年9月份首次超過(guò)30%。

這些數(shù)字的變化說(shuō)明了一個(gè)問(wèn)題:汽車(chē)智能化正在加速推進(jìn)。

那么,汽車(chē)智能化的核心究竟是什么?換句話說(shuō),智能化的著力點(diǎn)在哪里?

傳統(tǒng)汽車(chē)的核心是馬力的大小、是否為真皮沙發(fā)座椅、機(jī)械性能的好壞等硬件設(shè)施。而現(xiàn)在硬件不再處于主導(dǎo)地位,而是從屬地位,主導(dǎo)力量換成了算力、數(shù)據(jù)、軟件。

關(guān)系的改變,也給產(chǎn)業(yè)鏈帶來(lái)了相應(yīng)的新變化。

首先是軟件變得越來(lái)越重要,因此“軟件定義汽車(chē)”的概念異?;鸨?/p>

其次是產(chǎn)業(yè)鏈融合了過(guò)去傳統(tǒng)的汽車(chē)電子涉及不到的領(lǐng)域,比如5G、6G這些通訊技術(shù)、電池、操作系統(tǒng)等等,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈也開(kāi)始從過(guò)去的垂直產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展到現(xiàn)在的網(wǎng)狀配合模式。

再就是人工智能技術(shù)融入進(jìn)來(lái)。

在這樣的背景下,汽車(chē)智能化已經(jīng)不是一個(gè)軟件和硬件廠商的競(jìng)爭(zhēng),而是強(qiáng)大生態(tài)之間的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果。

既然是生態(tài)的競(jìng)爭(zhēng),要想贏,一方面需要產(chǎn)業(yè)鏈緊密的聯(lián)盟,另一方面從技術(shù)架構(gòu)的角度出發(fā),一個(gè)廣覆蓋、低時(shí)延、高帶寬、大算力的全球云基礎(chǔ)設(shè)施也呼之欲出。

11月18日,在華為云汽車(chē)產(chǎn)業(yè)數(shù)智升級(jí)高峰論壇上,華為云正式發(fā)布了自己的全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)云基礎(chǔ)設(shè)施KooVerse for Vehicle,其特點(diǎn)可以用1+3+M+N來(lái)總結(jié)。

華為云全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)云基礎(chǔ)設(shè)施KooVerse for Vehicle

“1”是指覆蓋全球的一張存算網(wǎng)絡(luò),這張網(wǎng)絡(luò)可以在全球170多個(gè)國(guó)家實(shí)現(xiàn)30ms的時(shí)延圈覆蓋。

“3”是指在中國(guó)烏蘭察布、貴安和蕪湖建立的三個(gè)超大規(guī)模云核心樞紐。依托這三個(gè)超大云核心樞紐可以集合行業(yè)伙伴來(lái)一起進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,也能劃分出不同的密級(jí)滿足汽車(chē)行業(yè)的規(guī)范和要求,同時(shí)還能提供大規(guī)模高彈性的云服務(wù)。

“M”是指分布式車(chē)聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn),幫助網(wǎng)聯(lián)車(chē)的數(shù)據(jù)高效入云,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)低延時(shí)的高效處理。

“N”則指覆蓋全國(guó)的50多個(gè)汽車(chē)數(shù)據(jù)專(zhuān)用接入點(diǎn),提供高效的汽車(chē)自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)接入。

“能不能實(shí)現(xiàn)汽車(chē)數(shù)據(jù)和云數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交互計(jì)算,能不能實(shí)現(xiàn)車(chē)端業(yè)務(wù)和云端業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)協(xié)同,是未來(lái)汽車(chē)行業(yè)業(yè)務(wù)架構(gòu)升級(jí)的關(guān)鍵。”華為云CTO張宇昕判斷說(shuō),在他看來(lái),汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的數(shù)智升級(jí)應(yīng)當(dāng)是汽車(chē)數(shù)智升級(jí)+車(chē)企數(shù)智升級(jí)+產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)智升級(jí)。

自動(dòng)駕駛的本質(zhì)是數(shù)據(jù)的軍備競(jìng)賽

汽車(chē)智能大概可以分為兩大類(lèi):一個(gè)是行駛智能,還有一個(gè)叫環(huán)繞智能。其中,行駛智能主要是通過(guò)自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)。

畢馬威中國(guó)汽車(chē)行業(yè)主管合伙人Norbert Meyring就曾經(jīng)說(shuō)過(guò),自動(dòng)駕駛被視為汽車(chē)科技“皇冠上的明珠”,是人工智能技術(shù)、用戶至上理念和精密制造工藝的復(fù)雜融合。

雖然自動(dòng)駕駛按照L1-L5的等級(jí)劃分,越是高級(jí)別自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)難度越大,但不管現(xiàn)在主流的L2+,還是未來(lái)的L4\L5,都有一個(gè)鮮明的特點(diǎn),那就是:數(shù)據(jù)是最重要的動(dòng)能。

正如華為云汽車(chē)行業(yè)解決方案架構(gòu)師孫衛(wèi)所說(shuō),“自動(dòng)駕駛是一個(gè)全面數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的時(shí)代”。

這點(diǎn)從自動(dòng)駕駛產(chǎn)生的數(shù)據(jù)規(guī)模不難看出,據(jù)了解,現(xiàn)在整個(gè)自動(dòng)駕駛大概每個(gè)月就會(huì)產(chǎn)生將近500PB的數(shù)據(jù)。有估計(jì),到2027年自動(dòng)駕駛會(huì)形成一個(gè)1.6萬(wàn)PB規(guī)模的數(shù)據(jù)量。

這是一個(gè)什么概念?與人們經(jīng)常接觸的GB這種體量級(jí)相比,PB的體量是GB的百萬(wàn)倍。

既然會(huì)有海量的數(shù)據(jù)源源不斷地生產(chǎn)出來(lái),接下來(lái)要怎么把數(shù)據(jù)高性價(jià)比地存下來(lái)、用起來(lái)呢?

先說(shuō)存儲(chǔ),從用戶的角度來(lái)說(shuō)自然是既要高效還得低成本。為此,華為云推出了一個(gè)分布式緩存系統(tǒng),這套存儲(chǔ)方案能夠給訓(xùn)練做加速,同時(shí)能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行熱、溫、冷三層分級(jí),來(lái)為數(shù)據(jù)做自動(dòng)化的降本,滿足客戶海量數(shù)據(jù)低成本的存儲(chǔ)需求。

存下海量數(shù)據(jù)之后,如果需要進(jìn)行搜索,華為云也提供了一套叫CSS(云搜索)的方案。用戶可以把經(jīng)常搜索到的關(guān)鍵詞,或者經(jīng)常用到的數(shù)據(jù)直接放到這個(gè)搜索引擎里面,來(lái)完成實(shí)時(shí)的秒級(jí)的交互查詢。除此之外,對(duì)于全量的數(shù)據(jù)查詢,只需要直接把所有的列放到更多的維度,信息放在Hbase里面,就可以做到準(zhǔn)實(shí)時(shí)的查詢。

自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)應(yīng)用的一個(gè)非常重要的方向就是做訓(xùn)練。目前,出于安全的考慮,自動(dòng)駕駛是沒(méi)有辦法直接上路去跑,因此就需要先在特定的環(huán)境下做重復(fù)的訓(xùn)練,比如城市道路、鄉(xiāng)村道路、雨霧天氣、自動(dòng)緊急制動(dòng)、行人橫穿馬路等場(chǎng)景,通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,來(lái)做偏差校正,最終達(dá)到安全駕駛的上路標(biāo)準(zhǔn)。

如何能夠把數(shù)據(jù)訓(xùn)練地又快又好?對(duì)此,華為推出了一個(gè)自動(dòng)駕駛研發(fā)平臺(tái)。這個(gè)平臺(tái)的意義就是能夠讓客戶把數(shù)據(jù)的上傳、標(biāo)注、模型訓(xùn)練到推理部署全部一站式完成,這樣最直接的一個(gè)好處就是節(jié)省時(shí)間。

“傳統(tǒng)的很多AI開(kāi)發(fā)模型要花費(fèi)數(shù)天時(shí)間,但現(xiàn)在可以縮短到數(shù)小時(shí)甚至一小時(shí)以內(nèi)。”華為云機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)專(zhuān)家、ModelArts產(chǎn)品架構(gòu)師白小龍博士解釋道。

之所以能夠達(dá)到這一效果,就在于華為云從性能、效率、精度三個(gè)方面精準(zhǔn)發(fā)力。

比如在對(duì)自動(dòng)駕駛大規(guī)模的數(shù)據(jù)量進(jìn)行預(yù)處理和模型訓(xùn)練時(shí),可能會(huì)需要上千塊 GPU 或者說(shuō)專(zhuān)用AI芯片,這時(shí)就需要訓(xùn)練平臺(tái)能夠很好的平衡通信和單個(gè)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算,這也是業(yè)界普遍面對(duì)的一個(gè)難題。

對(duì)此,華為云開(kāi)發(fā)了一些相對(duì)通用的大的batchsize優(yōu)化器,既能使單個(gè)節(jié)點(diǎn)有足夠的計(jì)算時(shí)間,又能掩蓋通信的瑕疵,將集群的訓(xùn)練效率變高。

另外,在做自動(dòng)駕駛的訓(xùn)練的過(guò)程中會(huì)有很多瑣碎的工作,或者工程師也會(huì)面臨一些藏得比較深的Bug,華為云就提出了一套AutoML的算法工具,能夠自動(dòng)化幫算法工程師做最基本的程序工作,并且能夠自動(dòng)分析、診斷問(wèn)題。

“目前就我們觀察大概90%以上的作業(yè)失敗都是源自于一些簡(jiǎn)單的代碼錯(cuò)誤,現(xiàn)在因?yàn)檐浻布到y(tǒng)的可靠性提高,我們可以把失敗率控制在1%以內(nèi)甚至更低。”白小龍博士說(shuō)。

除此之外,由于自動(dòng)駕駛對(duì)安全的要求極高,數(shù)據(jù)的精度要求自然也極高。華為云通過(guò)計(jì)算集群幫助用戶、開(kāi)發(fā)者搜索出更高效的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),減輕算法工程師的設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)的同時(shí),也可以提高精度。“在很多分類(lèi)檢測(cè)的基礎(chǔ)場(chǎng)景下,精度大概能夠提升2%左右。”白小龍博士說(shuō)道。

在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的過(guò)程中,一直有兩條路線:一個(gè)是單車(chē)智能,一個(gè)是車(chē)路協(xié)同。從2019年左右開(kāi)始,車(chē)路協(xié)同的路線越來(lái)越受歡迎,在這樣的情況下,對(duì)決策要求更快、準(zhǔn)確性要求更高,僅憑單車(chē)智能無(wú)法做到,就需要云平臺(tái)提供技術(shù)支持。

在華為云汽車(chē)產(chǎn)業(yè)數(shù)智升級(jí)高峰論壇上,華為云就與聯(lián)通在北上廣等大城市建立了分布式車(chē)聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)10毫秒的時(shí)延覆蓋。

另外,針對(duì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)應(yīng)用這個(gè)場(chǎng)景,華為云還聯(lián)合伙伴提供多種車(chē)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù),包括駕駛行為分析,車(chē)聯(lián)網(wǎng)知識(shí)圖譜等業(yè)務(wù)。

華為云汽車(chē)行業(yè)解決方案全景圖

積木式方案,行業(yè)發(fā)展的“需”與“能”

與傳統(tǒng)的整車(chē)功能軟件強(qiáng)調(diào)整體性、系統(tǒng)級(jí)不同的是,在軟件定義汽車(chē)趨勢(shì)下,軟件架構(gòu)和形態(tài)上越來(lái)越強(qiáng)調(diào)分層解耦、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和開(kāi)放性。所謂模塊化,就是具備標(biāo)準(zhǔn)清晰的接口,模塊之間可組合擴(kuò)展,且可由不同的供應(yīng)商提供。

想要滿足用戶的“需”,還需要行業(yè)的“能”。

從時(shí)間線來(lái)看,自動(dòng)駕駛賽道從2013年開(kāi)始進(jìn)入萌芽期,此后幾年相關(guān)的投融資事件逐年增多,2016年進(jìn)入快速發(fā)展期,2018年達(dá)到頂峰,雖然2019年進(jìn)入低谷期,但并未持續(xù)太久,2020年開(kāi)始行業(yè)再次迎來(lái)復(fù)興。

在多年的起伏發(fā)展中,自動(dòng)駕駛賽道的產(chǎn)業(yè)鏈無(wú)論是算法、數(shù)據(jù)等軟件層面,還是芯片、雷達(dá)、域控制器等硬件層面都變得更細(xì)分、更全面。

比如產(chǎn)業(yè)鏈上游由軟硬件供應(yīng)商和技術(shù)服務(wù)與數(shù)字化平臺(tái)供應(yīng)商組成,中游主要包括車(chē)企以及小馬智行、文遠(yuǎn)知行等自動(dòng)駕駛科技公司,終端則包括港口、物流、末端配送、Robotaxi、Robobus等商業(yè)化應(yīng)用場(chǎng)景。

參與者變多、變細(xì)之后,也推動(dòng)了產(chǎn)品服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化。比如雖然現(xiàn)在市場(chǎng)上有很多不同的標(biāo)注仿真訓(xùn)練的廠商,但產(chǎn)品接口已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。

對(duì)此,華為云便依托自身的AI能力在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域推出了一整套的積木式解決方案。

“積木式”的意涵在于兩點(diǎn),一個(gè)是解決方案的整體性,一個(gè)是不同流程之間的可組合性。

“比如說(shuō)不同的模塊用戶可以有不同的選擇,不一定非要選華為這一套方案,有些方案客戶已經(jīng)自研了,那也可以基于華為的方案來(lái)做替換。從這個(gè)角度講,我們提供的是一整套方案,同時(shí)客戶可以根據(jù)自己的需要來(lái)去做定義,這樣就能夠比較寬泛的滿足行業(yè)的需求。”華為云行業(yè)解決方案專(zhuān)家明亮博士解釋說(shuō)。

同時(shí),他還判斷說(shuō),“自動(dòng)駕駛方案往積木式方向發(fā)展是行業(yè)的下一個(gè)趨勢(shì)。”

趨勢(shì)的發(fā)展仍需要觀察,但無(wú)論是算力和數(shù)據(jù)的處理能力,還是解決方案的靈活程度,考驗(yàn)的不僅是云廠商的技術(shù)能力,還有戰(zhàn)略定位。汽車(chē)云目前仍然處在市場(chǎng)發(fā)展初期,云廠商們也都還在樹(shù)立自己標(biāo)桿客戶的過(guò)程中,從“產(chǎn)業(yè)使能”出發(fā)的華為云或許更能夠利于自身早期的制造業(yè)經(jīng)驗(yàn),找到合適自己的商業(yè)定位。

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